Разработка электронных схем: Разработка электронных схем на заказ, печатные платы

«ЭЛЕКТРОНИКА | СКАТ

Принимаются заказы на выполнение работ по разработке электронных схем различного назначения с применением микроконтроллеров, с «нуля» и до готового образца:

  • Разработка принципиальной схемы;
  • Разработка печатной платы;
  • Создание программного обеспечения для микроконтроллера;
  • Монтаж и наладка готового образца конструкции.

Предоставляем весь спектр услуг по профессиональной разработке электронных устройств на заказ.

Главное направление — изыскательские и опытно-конструкторские работы, проведение разработки электроники на базе микроконтроллеров с последующим выпуском готовых изделий требуемого заказчику объёма (от одной штуки). Наши разработчики и инженеры обладают большим опытом разработки электроники под всевозможные специфические задачи.

На этапе составления технического задания (ТЗ) на разработку электроники, наши инженеры выясняют концепцию, алгоритм и принцип работы устройства. На этом этапе важно определить приоритетные требования к разрабатываемой электронике — компактность, энергосбережение, применение беспроводных технологий, интерфейс передачи данных, производительность обработки данных, себестоимость серийного образца и т. п. Имея большой опыт в проектировании электроники, наши разработчики оптимизируют схему устройства именно под поставленные задачи и приоритеты. На основании выясненных требований, начинается работа по разработке электроники. На этом этапе происходит тесное взаимодействие с заказчиком, поскольку появляются и решаются множество подзадач. От того, насколько слажено будут взаимодействовать исполнитель (наши разработчики) и заказчик (технический специалист — куратор проекта от заказчика), напрямую будут зависеть сроки и вообще успех разработки электроники. В том случае, если приоритетным требованием является снижение себестоимости готового серийного электронного устройства, мы производим разработку устройства на недорогом микроконтроллере.

Мы готовы произвести разработку совершенно новых электронных устройств для замены морально устаревшей электроники на современное оборудование на базе электронных компонентов ведущих мировых производителей с использованием новых технологий и лучших по соотношению цены и качества показателей.

Разработка электроники на заказ — Контрактное проектирование приборов и электронных устройств

В компании RadioCompass успешно разработаны и серийно производятся сложные аналитические приборы и промышленное оборудование под торговой маркой заказчика.

Услуги проектирования приборов и электронных устройств включают в себя разработку электронной, программной и механической частей приборов.

О том, как мы создаём продукты


Четыре особенности разработки электронных устройств в RadioCompass

1. Используем только лицензионные современные средства автоматизированного проектирования

IAR Embedded Workbench, Altium Designer, Autodesk Invento и другие программные пакеты для разработки позволяют нам выполнять проекты на высоком техническом уровне, а Вам быть уверенными в юридической чистоте полученной интеллектуальной собственности.

2. Не занижаем сложность проектов ради привлечения клиента

Наш опыт позволяет нам предусмотреть большинство возможных трудностей и заложить все необходимые этапы отладки и тестирования изделия.
Именно поэтому, все наши разработки успешно запущены в серийное производство.

3. Имеем
собственные современные приборы, оборудование и реальное производство электроники

Реальный производственный опыт позволяет нам разрабатывать не виртуальное электронное изделие, а иметь точное понимание как и где его можно изготовить.
Мы заинтересованы в успехе Вашего бизнеса и Вашего продукта.

4. Предоставляем все необходимые бухгалтерские и отчётные документы

Затраты на разработку прибора — это значительные суммы и мы понимаем как важно обеспечить полную налоговую прозрачность для наших заказчиков.


Примеры наших проектов

Создание прибора или электронного устройства это:
  • разработка технического задания совместно с заказчиком
  • подбор необходимых компонентов и создание структурной схемы изделия
  • разработка электрической принципиальной схемы устройства
  • разводка печатных плат
  • расчёт и моделирование электрических схем
  • создание чертежей и 3D моделей
  • сборка, тестирование и испытания прототипов
  • написание программного обеспечения микроконтроллеров
  • написание программного обеспечения под PC

Разработка схемотехники. Уровень 1 (начальный). Создание простых и сложных электрических схем. По продукции Mentor Graphics.

Аудитория: Данный курс рассчитан на начинающих пользователей САПР печатных плат. Целевая аудитория – радиоинженеры принципиальных схем с базовыми и продвинутыми знаниями в области схемотехники. Курс будет также полезен для тех, кто переходит с устаревших САПР.
Требования: Слушатели должны обладать базовыми навыками работы с ПК и ОС Windows. Приветствуются знания САПР печатных плат на любом уровне.
Цели и задачи курса: Изучение основ разработки библиотек и схем, работа с атрибутами компонентов и цепей, управление файлами проекта, упаковка схемы, взаимодействие с редактором топологии.

 

Основные темы:

 

День 1 День 2
  • Начало работы
  • Настройка среды проектирования
  • Создание библиотек
  • Создание однородных компонентов
  • Создание неоднородных компонентов
  • Методика наиболее эффективного создания компонентов и библиотек
  • Создание простой схемы
  • Обработка схемы
  • Создание многолистовой схемы
  • Копирование данных между проектами
  • Обработка многолистовой схемы
  • Эффективные инструменты поиска объектов на схеме
  • Редактирование атрибутов и параметров объектов
  • Построение иерархического проекта
  • Обработка иерархического проекта
  • Создание перечня элементов по ГОСТ ЕСКД
  • Подготовка схемы к передаче данных в редактор топологии
  • Ответы на вопросы

 

Рекомендуемые курсы:

Разработка схемотехники. Уровень 2 (продвинутый). Создание и моделирование электрических схем
Разработка топологии. Уровень 1 (начальный)
Разработка топологии. Уровень 2 (продвинутый)

Разработка электроники и электронных устройств

Разработка электронного оборудования осуществляется собственным конструкторским бюро. Мы выполняем разработку и контрактное производство электроники, оборудования, электронных устройств и систем по индивидуальным требованиям заказчика под заказ. Мы производим комплексную разработку любого, в том числе сложного, электронного оборудования, изготовление и отладку опытного устройства, а также внедрение различных электронных систем и устройств в промышленном производстве.

  • Комплексная разработка любых, в том числе сложных, электронных устройств и оборудования
  • Разработка интерфейсов взаимодействия компьютера, оборудования и электронных устройств через проводные сети связи, Интернет или беспроводные каналы, включая GSM
  • Комплексная разработка электронного оборудования, аналогичного импортному
  • Разработка конструкторской документации для производства электронных устройств
  • Изготовление и отладка опытного образца электронного устройства
  • Техническое сопровождение изготовления и эксплуатации электроники

Проектирование электронных устройств, разработка печатных плат и принципиальных электросхем, разработка программного обеспечения для микроконтроллеров и микропроцессоров, в том числе на базе уже существующих программных комплексов, осуществляется с учётом всех основных факторов, влияющих на надежность электроники в различных условиях её эксплуатации.

Разрабатываемое нами сопутствующее программное обеспечение для персонального компьютера может выполнять функции по настройке, управлению и мониторингу за электоронными устройствами. В зависимости от аппаратной конфигурации прибора, электроника может подключаться к персональному компьютеру через различные интерфейсы.

Мы также вносим рекомендации по техническим, функциональным и экономическим характеристикам электронных устройств. Кроме этого, мы предлагаем модификацию электроники в кратчайшие сроки по желанию заказчика, внесение изменений на стадиях тестирования, производства и эксплуатации, решение любых задач по усовершенствованию электронных устройств и систем до запуска продукции в серию, а также на стадии производства.

Также мы предлагаем:

Наши возможности | ПНППК Квантек

Опытно-конструкторские работы (ОКР) — важнейший этап материализации результатов ранее проведенных научно-исследовательских работ. Основная задача ОКР — создание комплекта конструкторской и программной документации для серийного производства изделия.

Объем работ, проводимых во время ОКР не ограничивается только разработкой схемы или чертежа, а включает большой объем различных работ и процессов.Пример,показывающий возможный порядок этапов выполнения ОКР при проектировании электронного прибора:

• Изучение аналогов;

• Изучение элементной базы для создания требуемого изделия;

• Выбор элементной базы;

• Разработка структурной электрической схемы изделия;

• Разработка функциональной электрической схемы изделия;

• Выбор корпуса для изделия;

• Согласование с заказчиком фактических технических характеристик и внешнего вида изделия;

• Разработка электрической принципиальной схемы изделия;

• Разработка печатной платы опытного образца изделия;

• Размещение заказа на изготовление печатной платы опытного образца изделия;

• Размещение заказа на поставку элементной базы для изготовления опытного образца изделия;

• Размещение заказа на поставку корпуса опытного образца изделия и метизов;

• Размещение заказа на монтаж печатной платы опытного образца изделия;

• Написание встроенного программного обеспечения опытного образца изделия;

• Написания тестовой программы ПК для отладки опытного образца изделия;

• Испытание работоспособности опытного образца изделия;

• Отладка встроенного программного обеспечения и тестовой программы ПК;

• Коррекция программного обеспечения, принципиальной схемы изделия, с целью получения заданных требований и параметров и устранения ошибок;

• Окончательная сборка опытного образца изделия;

• Тестирование всех параметров и надёжности работы опытного образца изделия;

• Проведение испытаний изделия в присутствии заказчика.;

• Коррекция программного обеспечения, принципиальной схемы изделия с учетом замечаний заказчика;

• Повторное проведение испытаний изделия в присутствии заказчика, при необходимости возврат к выполнению предыдущего пункта; • Корректировка печатной платы опытного образца изделия с учетом всех исправлений и замечаний заказчика;

• Выпуск комплекта конструкторской документации на производство серийного изделия;

• Выпуск комплекта программной документации для серийного изделия;

• Передача технической документации, программного обеспечения и прототипа изделия заказчику;

• Подписание акта о выполненых работах.

Наша компания осуществляет весь комплекс ОКР, решая задачи поэтапно, в короткие сроки и с максимальным качеством . Сроки и стоимость конкретного ОКР определяются по итогам предпроектного исследования в процессе переговоров с заказчиком и поиском компромиссного, взаимовыгодного решения.

Проектирование электрических схем и систем автоматизации

Электрические схемы являются неотъемлемой частью любого современного электротехнического изделия.

Проектирование электрических схем в компании «МетКБ» осуществляется в несколько этапов:

  • разработка технического задания
  • оформление комплекта электрических схем или комплекта рабочей документации
  • проектирования электрических схем
  • создание систем автоматизации
  • оформление комплекта эксплуатационной документации

В своей работе мы используем инновационные техники и современное оборудование: программируемые логические контроллеры, частотные преобразователи, устройства плавного пуска, HMI-панели оператора. Наша компания применяет в работе комплектующие ведущих производителей.

Стоимость проектирование систем автоматизации технологических процессов, расчета АСУ ТП и объем работы оговаривается при заключении договора.

Объем определяется требованиями заказчика.

Работы по проектированию электрических схем выполняются в срок и согласно договору.

Все применяемые материалы имеют сертификаты Ростеста и Единого таможенного союза.

Электрические схемы. Общие сведения

Электрическая схема – документ, который составлен в виде условных изображений или обозначений составных частей изделия. При этом изделие действует при помощи электрической энергии. Электрические схемы являются разновидностью схем изделия и обозначаются в шифре основной надписи буквой Э.

Правила выполнения всех типов электрических схем установлены ГОСТ 2.702-2011. При выполнении схем цифровой вычислительной техники руководствуются ГОСТ 2.708-81.

Принципиальные электрические схемы

Принципиальные электрические схемы – чертежи, которые показывают полные электрические, магнитные и электромагнитные связи элементов объекта. Также они демонстрируют параметры компонентов, который составляют объект на чертеже.

Существуют много стандартов как оформления чертежей, так и на условных графических изображениях компонентов. В энергетике используются как однолинейные, так и полные схемы.

Эта разновидность схем предназначается для всеобъемлюще полного понимания всех процессов, происходящих в цепи или на участке цепи. Принципиальные электрические схемы необходимы для расчета параметров компонентов.

Функциональные электрические схемы

Функциональные электрические схемы показывают функциональные связи между составляющими данного объекта и раскрывающими его сущность.  Данный вид схем дает представление о функциях объекта, изображённого на чертеже.

Стандартов в изображении условных графических знаков этих схем нет. Существуют только общие требования к оформлению конструкторской или технологической документации.

Структурные электрические схемы

Подобные электрические схемы разрабатываются на первом этапе проектирования. Основными элементами схемы являются трансформаторы, линии электропередачи, распределительные устройства. Подобный вид схем дает общее представление о работе электроустановки.

Монтажные схемы

Предназначаются для того, чтобы можно было изготовить объект. Монтажные схемы показывают реальное расположение компонентов как внутри, так и снаружи объекта на схеме. Они также учитывают расположение компонентов схемы и электрических связей (электрических проводов и кабелей). Оформление конструкторской документации имеет лишь общие требования.

Топологические электрические схемы

Топологические электрические схемы показывают расположение компонентов изображённого объекта. В микроэлектронике этим является изображение чертежа микрокристалла интегральных микросхем.

Кабельные планы

Кабельные планы показывают расположение и марки электрических проводов и кабелей. Действуют лишь общие требования к оформлению конструкторской документации.

Мнемонические схемы

Мнемоническими схемами являются плакаты с указанием реального состояния действующего положения коммутационной аппаратуры на объекте. Подобные указатели обычно используются в диспетчерских пунктах на энергетических объектах.

В настоящее время схемы вытесняется системами SCADA с функциями ручного управления и принятия решений оператором.

Принципиальная электрическая схема

Принципиальная электрическая схема – графическое изображение (модель), которая служит для передачи с помощью условных графических и буквенно-цифровых обозначений (пиктограмм) связей между элементами электрического устройства.

Схема не показывает физического расположения элементов. Она только указывает на то, какие выводы реальных элементов с какими соединяются.

Допускается объединение группы линий связи в шины. При этом необходимо четко указывать номера линий, которые входят и выходят из нее.

Пример электрической схемы

Принципиальные электрические схемы не допускают использование направленных линий связи. Процесс создания принципиальной схемы при разработке, например, радиоэлектронного устройства, является промежуточным звеном между стадиями разработки функциональной схемы и проектированием печатной платы.

В ГОСТ 2.701-2008 принципиальная схема описывается как «схема, определяющая полный состав элементов и связей между ними и, как правило, дающая детальное представление о принципах работы изделия».

Условные обозначения и позиции элементов ЭС

Электрические элементы на схеме изображаются условными графическими обозначениями. Начертание и размеры пиктограмм установлены в стандартах ЕСКД и/или МЭК или построенных на их основе.

При необходимости применяют не стандартизированные условные графические обозначения. Вариации изображения поясняются на свободном поле схемы.

Условные графические обозначения устройств и элементов выполняются разнесенным или способом.

При разнесенном обозначения составных частей элементов располагают в разных местах схемы. Это делается с учетом порядка прохождения тока так, чтобы отдельные цепи были изображены наиболее наглядно.

При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают так, как они расположены в изделии. Делается это в непосредственной близости друг к другу.

При изображении элементов разнесенным способом, на свободном поле схемы помещаются условные графические обозначения элементов, выполненные совмещенным способом.

Линии ЭС

В зависимости от сложности схемы линиями изображают:

  • механические взаимосвязи
  • электрические взаимосвязи (логические, функциональные и.т.п.)
  • пути прохождения электрического тока (электрические связи)
  • материальные проводники (кабеля, провода, шины)
  • корпуса приборов
  • экранирующие оболочки
  • условные границы функциональных групп и устройств

Как правило, электрические связи изображаются на схеме тонкими линиями. Для выделения наиболее важных цепей, например, силового питания, применяются утолщенные и толстые линии. Линии связи и условные графические обозначения выполняют линиями одной и той же толщины.

Чтобы уменьшить количество линий на схеме, применяется условное графическое слияние отдельных линий в групповые.

Линии, которые соединяют графические обозначения на схемах, показывают полностью. Если это затрудняет чтение схемы, допускается обрыв линии связи. Их обычно заканчивают стрелками.

Позиции ЭС

Условные буквенно-цифровые позиционные обозначения присваиваются всем устройствам и элементам на схеме.

Позиционные обозначения проставляют на схеме с правой стороны или над ними. Они изображаются рядом с условным графическим обозначением устройств и элементов.

В пределах изделия элементам присваивают позиционные обозначения. Порядковые номера элементам начиная с единицы присваивают в пределах группы с одинаковым буквенным позиционным обозначением. Это происходит в пределах одной группы в соответствии с последовательностью их расположения на схеме. Они обозначаются сверху вниз и в направлении слева направо, например, R1, R2, …, C1, C2.

Если вместо обозначений выходных и входных элементов помещены таблицы, то каждой присваивают позицию замененного элемента.

Позиционные обозначения присваиваются в пределах каждого устройства на схеме изделия, в состав которого входят устройства. При наличии нескольких одинаковых устройств – в пределах этих устройств по вышеизложенным правилам.

Заказать услугу

Разработка электронных схем | Про умные часы и браслеты

Решение современных сложных технических задач является очень важным для бизнеса. Именно поэтому такая услуга как разработка электронных схем от kauri-iot.com пользуется таким большим спросом. Есть несколько важных преимуществ использования услуг компании:

  • Разработка и внедрение цифровых систем. Компания использует свои возможности для того, чтобы предоставить клиентам качественное и полноценное решение на их потребности и выделенный для этого бюджет. Благодаря этому присутствует возможности получения такого варианта сотрудничества, который будет подходить под нужды заказчика и не будет требовать обращение в стороннюю компанию.
  • Решения для автоматизации. Процессы автоматизации считаются очень важными для любого современного бизнеса. Они помогают существенно сэкономить на промежуточных этапах, которых можно попросту избежать. Именно поэтому разработка электронных систем является принципиально важной для владельцев собственного дела.
  • Всегда разумная стоимость услуг. Благодаря наличию многих наработок в разных сферах создания и внедрения цифровых систем компания готова предложить сотрудничество на выгодных условиях, ведь часто индивидуальное решение предусматривает просто приспособление качественного варианта решения на конкретные нужды компании. Именно за счет этого и удается достичь оптимального результата.
  • Наличие опытной и квалифицированной поддержки. Она помогает обеспечить получение качественного решения на разные нужды клиентов и решение возникающих трудностей. Именно поэтому принципиальное значение всегда имеет возможность получения качественной поддержки при необходимости решить конкретную возникающую сложность.
  • Создание устройств на заказ. Компания имеет собственные производственные мощности и опытных инженеров для того, чтобы принимать заказы на создание собственных электронных устройств. Это важная причина для того, чтобы определить для себя возможность получения оптимального решения на собственные нужды заказчика при наличии конкретного запроса от него.
  • Разработка ПО по контракту. Есть возможность получить качественные программы для решения собственных задач при сотрудничестве с компанией. Данное преимущество считается одним из наиболее важных для заказчиков, которые также хотят получить возможность полноценного использования ПО, но не имеют собственных возможностей для разработки. Такой вариант сотрудничества всегда будет оптимальными для получения качественного решения.

5 шагов разработки нового электронного оборудования

Процесс разработки нового электронного продукта (или любого физического продукта) отнюдь не прост. Поскольку это может быть довольно сложно, я разбил разработку продукта на пять управляемых шагов.

Опубликовано

Шаги, описанные ниже, приведут вас к созданию полнофункционального прототипа. Однако после того, как прототип готов, остается еще много других шагов, чтобы довести продукт до состояния готовности к производству и выводу на рынок.

Цель этой статьи — сосредоточиться на пяти основных шагах, необходимых для разработки прототипа нового электронного продукта.

Шаг № 1. Разработка схемы

Конечной целью проектирования электроники является создание печатной платы (PCB). Первым этапом изготовления новой печатной платы является создание принципиальной схемы. Схема похожа на чертеж дома.

Принципиальная схема является первой частью проектирования новой электронной платы.

Разработка принципиальной схемы в первую очередь включает предварительные исследования для выбора наилучшей топологии и наиболее доступных компонентов.

Может также включать запуск симуляций и/или макетирование (используется редко в современной электронике).

Шаг № 2. Разработка печатной платы (PCB)

Используя тот же программный пакет, что и на шаге 1, дизайнер теперь создает топологию печатной платы.

Часть может трассироваться автоматически, но для большинства плат требуется ручная трассировка для оптимальной производительности.Компоновка печатной платы чрезвычайно чувствительна к силовым и радиочастотным цепям (Bluetooth, WiFi, GPS и т. д.), и ошибки на печатной плате в этих областях являются обычным явлением.

После того, как схематическая диаграмма готова, пришло время создать топологию печатной платы.

Когда компоновка печатной платы завершена, программное обеспечение для проектирования сообщит разработчику, соответствует ли печатная плата схеме. Он также проверит ширину проводов, расстояние между дорожками и т. д., чтобы убедиться, что топология соответствует всем правилам для конкретного используемого процесса изготовления печатной платы.

Перед началом компоновки печатной платы необходимо получить все спецификации от производителя вашей печатной платы для их процесса. Каждый производитель печатных плат имеет разные спецификации для своего процесса.

После завершения проектирования печатной платы пришло время отправить данные в магазин печатных плат для прототипирования. Вы можете ожидать, что доски прибудут примерно через 1-2 недели (без дополнительной оплаты за срочное обслуживание).

Чтобы узнать больше о проектировании печатных плат, обязательно просмотрите это бесплатное учебное пособие и ознакомьтесь с углубленным платным курсом, который научит вас каждому этапу проектирования печатных плат.

Шаг № 3. Оценка и отладка прототипа

После возвращения первого прототипа его нужно будет оценить, и если будут обнаружены какие-либо проблемы, их нужно будет отладить.

Примеры заготовок (до припайки компонентов) печатных плат.

Надеюсь, проблем нет, но это крайне редко, и почти всегда есть как минимум пара проблем.

Отладка новой схемы — сложный шаг для прогнозирования, потому что, пока вы не знаете, в чем проблема, вы не можете оценить, сколько времени потребуется для ее устранения.

Шаг № 4 – Программирование микроконтроллера

Почти все электронные продукты сегодня имеют какой-то микроконтроллер, который действует как мозг для продукта.

Они почти всегда программируются на языке программирования под названием «C». Если программа должна быть сверхэффективной или быстрой, то ее часть может быть выполнена на языке ассемблера.

Иногда программированием занимается тот же человек, который разработал схему, но часто для программирования привлекается специалист по программному обеспечению.

Шаг № 5. Проектирование корпуса

Этим почти всегда занимается другой инженер, а не тот, кто выполнял шаги с 1 по 4.

Поначалу все, что вам действительно нужно, — это эксперт по 3D-моделированию, особенно если у вас есть хорошее представление о том, как должен выглядеть ваш продукт.

В конце концов, вы можете захотеть нанять инженера по промышленному дизайну, чтобы он действительно выглядел хорошо. Например, промышленные дизайнеры — это инженеры, ответственные за то, чтобы продукты Apple выглядели так круто.

В любом случае убедитесь, что тот, кто занимается проектированием 3D-моделей, имеет опыт работы с технологией литья под давлением. 3D-печать используется для прототипирования небольших объемов, а литье под давлением — для крупносерийного производства. Распространенной ошибкой 3D-дизайнеров является создание модели, которую можно распечатать на 3D-принтере, но нельзя отлить под давлением.

Другой контент, который может вам понравиться:

4.6 5 голосов

Рейтинг статьи

Решение проблем разработки электронных схем для медицинских устройств

От диагностических систем, таких как аппарат магнитно-резонансной томографии (МРТ), до имплантируемых устройств для лечения пациентов, таких как кардиостимуляторы и имплантируемые кардиовертер-дефибрилляторы (ИКД), необходимы высоконадежные электронные компоненты .Хотя функциональные возможности этих устройств весьма различны, проблемы, связанные с проектированием этих устройств, такие как выбор отказоустойчивых электронных компонентов, рассчитанных на пожизненную надежность, и обеспечение соответствия партнеров-поставщиков отраслевым стандартам, являются общими. Давайте более подробно рассмотрим некоторые отраслевые проблемы, связанные с выбором электронных компонентов для медицинских устройств, а также некоторые решения, которые необходимо принять разработчикам медицинских устройств для конкретных приложений, чтобы обеспечить стабильное и надежное функционирование этих устройств в долгосрочной перспективе.

Работа с вашим поставщиком для соблюдения нормативных требований с помощью компонентов высокой надежности

Производители медицинского оборудования строго регулируются такими агентствами, как Международная организация по стандартизации (ISO) и Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), чтобы обеспечить высочайший уровень надежности. Но это бремя не должно ложиться исключительно на разработчиков медицинского оборудования. Вместо этого разработчики устройств должны убедиться, что строгий контроль, возложенный на них при проектировании, разработке и производстве этих устройств, также соблюдается поставщиками, которых они выбирают для компонентов электронных схем, таких как многослойные конденсаторы (MLCC), однослойные конденсаторы (SLC). ) и подстроечные конденсаторы.

В дополнение к предотвращению выхода устройства из строя путем выбора поставщика, специализирующегося на предоставлении высоконадежных компонентов, разработчики медицинских устройств должны быть уверены, что выбранные электронные компоненты соответствуют различным отраслевым спецификациям. Двумя основными спецификациями для большинства медицинских компонентов являются MIL-PRF-55681 и MIL-PRF-123.

От медицинских имплантируемых устройств до аппаратов МРТ существуют некоторые дополнительные проблемы, связанные с применением медицинской электроники, которые необходимо учитывать при выборе электронных компонентов.Во-первых, существует множество источников кондуктивных и излучаемых электромагнитных помех (ЭМП), которые потенциально могут нарушить работу имплантируемых медицинских устройств. Чтобы устранить электромагнитные помехи и снизить риск выхода из строя такого устройства, как кардиостимулятор, разработчикам медицинских устройств следует рассмотреть возможность использования проходного фильтра, изготовленного из многослойной планарной матрицы или дискового конденсатора. Эти конденсаторы с проходными фильтрами используются для фильтрации в точке подключения, чтобы исключить нежелательные помехи, такие как электромагнитные помехи, и предотвратить такие проблемы, как скачки напряжения.

Еще одна распространенная проблема при проектировании аппаратов МРТ связана с тем, что все компоненты, используемые в аппарате или вокруг него, не должны обладать магнитными свойствами. Это сложно, потому что стандартный MLCC может содержать электрод из недрагоценного металла (BME), изготовленный из никеля, или диэлектрик и электрод могут иметь никелевое барьерное покрытие для предотвращения выщелачивания припоя на выводах, хотя никель является ферромагнитным. Для создания надежной и стабильной немагнитной клеммы MLCC мы рекомендуем использовать два варианта, включая спеченную серебряно-палладиевую (AgPd) клемму или медный барьерный слой.

Разработчики медицинских устройств должны убедиться, что электронные схемы, которые они разрабатывают для своих устройств, соответствуют требованиям и нормам, чтобы гарантировать надежность оборудования в течение всего срока службы. Чтобы убедиться, что ваши электронные компоненты не станут причиной проблем с вашим устройством в долгосрочной перспективе, поговорите с производителем специальных компонентов, таким как Knowles Precision Devices, в начале процесса проектирования.

Чтобы узнать больше о проблемах, обсуждаемых в этом посте, прочитайте нашу статью, недавно опубликованную в Electronics Weekly.

Новый подход может помочь в разработке будущих схем

июнь 2000 г.

Новый подход может помочь в разработке будущих схем

WEST LAFAYETTE, Ind. – По мере того, как электронные схемы становятся все более компактными, отдельные перекрывающиеся провода располагаются так близко друг к другу, что их сигналы мешают друг другу, в результате чего устройства работают медленнее или выходят из строя.

Исследователь из Университета Пердью предлагает новую стратегию проектирования для уменьшения помех.Его метод также может позволить инженерам предсказать, как будут работать крошечные схемы задолго до создания первого прототипа, что ускорит разработку и снизит затраты.

В отличие от традиционных схем, новый метод учитывает два фактора, лежащих в основе помех. Во-первых, тонкие металлические линии, проводящие электричество, часто перекрываются. Во-вторых, в двух параллельных линиях, расположенных близко друг к другу, электрический ток часто течет в противоположных направлениях.Оба фактора увеличивают степень «межпроводной емкости» или нежелательного накопления электричества в изоляционном материале между проводами.

Это накопленное электричество накапливается до тех пор, пока оно в конце концов не разрядится, снижая общую производительность схемы, замедляя скорость работы устройства и, в некоторых случаях, вызывая отказ схемы, говорит Кошик Рой, доцент Школы электротехники и вычислительной техники Purdue. Инжиниринг. Подробности о его методе проектирования будут обсуждаться на инженерной конференции в мае.

Проблема емкости станет более серьезной в новом поколении схем, предназначенных для работы с меньшей мощностью, чем обычные устройства. Потребляя меньше электроэнергии, устройства будут использовать более легкие батареи и дольше работать без подзарядки. Однако интерференция между проводами приводит к тому, что эти типы маломощных цепей выходят из строя чаще, чем обычные цепи.

В методе Роя емкость значительно уменьшается за счет проектирования цепей таким образом, чтобы электрический ток в параллельных проводах передавался в одном направлении.«Это схема, основанная на направлении тока», — говорит Рой. «Большинство архитектур не делают этого». Провода также устроены таким образом, чтобы уменьшить степень их перекрытия.

Докторант Yonghee Im представит исследовательскую работу о работе 24 мая во время конференции Custom Integrated Circuits Conference, спонсируемой Институтом инженеров по электротехнике и электронике, в Орландо, штат Флорида,

.

Этот подход может быть использован для «предсказуемого дизайна» будущих схем, содержащих детали в миллиардные доли метра в диаметре или, в «нанометровом» диапазоне, говорит он.В таких компактных схемах провода и транзисторы — твердотельные переключатели, без которых современная электроника была бы невозможна, — расположены ближе друг к другу, чем в более традиционных конструкциях. В идеале инженеры хотели бы знать, как межпроводная емкость повлияет на характеристики новых конструкций, прежде чем создавать схемы.

«Тогда они бы знали, стоит ли вообще следовать определенной архитектуре», — говорит Рой, который разработал компьютерную модель для заблаговременного прогнозирования производительности проекта.

Источник: Кошик Рой, (765) 494-2361, [email protected]

Писатель: Эмиль Венере, (765) 494-4709, [email protected]

Служба новостей Purdue: (765) 494-2096; [email protected]

ПРИМЕЧАНИЕ ДЛЯ ЖУРНАЛИСТОВ:  Копию исследовательской работы, упомянутой в этом пресс-релизе, можно получить у Эмиля Венере в Службе новостей Purdue, (765) 494-4709, [email protected]

РЕЗЮМЕ

Новая высокопроизводительная предсказуемая архитектура схемы
для глубокой субмикронной эры

Ёнхи Им и Кошик Рой

Текущие методы проектирования СБИС сосредоточены на четырех основных целях: более высокая степень интеграции, более высокая скорость, более низкое энергопотребление и более короткое время выхода на рынок.Эти цели были достигнуты в основном за счет глубокой субмикронной технологии наряду с масштабированием напряжения. Однако уменьшение размера элемента приводит к увеличению перекрестных помех между соответствующими межсоединениями. В настоящее время мы сталкиваемся с проблемами целостности сигнала, с которыми никогда раньше не сталкивались, так что точная предсказуемость функционирования схем при определенных входных условиях может быть сомнительной, не говоря уже о предсказуемости производительности и рассеиваемой мощности. В этой статье мы предлагаем новую предсказуемую схемную архитектуру, названную оптимизированной архитектурой на основе массива наложений (O2 ABA), особенно подходящую для глубокого субмикронного режима.O2 ABA обеспечивает снижение перекрестных помех за счет учета направлений тока и уменьшения межпроводной емкости. Внедрение элементарной ячейки приводит к высокой регулярности, что делает производительность предсказуемой еще до компоновки и сокращает время проектирования. O2 ABA сравнивается с другими стилями дизайна, такими как индивидуальный дизайн, PLA и массив Weinberger, чтобы показать его преимущества.


На страницу новостей и фотографий Purdue

6 шагов по разработке электроники для нового продукта

Разработка электроники для нового технологического продукта может показаться непосильной задачей.Несомненно, это может быть сложный процесс, требующий значительных технических знаний. Однако, разбив его на отдельные этапы, процесс становится более управляемым и менее громоздким. На самом деле, я разобью процесс разработки электроники всего на шесть шагов.

Шаг 1 – предварительный проект/топология/выбор ключевых компонентов

Многие разработчики электроники начинают процесс разработки сразу же с создания принципиальной схемы, но это ошибка.Прежде чем копаться во всех многочисленных деталях, необходимых для создания схематической диаграммы, вы должны сначала проанализировать разработку вашего продукта с более высокого уровня. Основными целями этапа предварительного проектирования электроники являются создание блок-схемы, выбор всех критических компонентов, выявление основных рисков и оценка производственных затрат.

Шаг № 2. Принципиальная схема

Теперь пришло время разработать принципиальную схему. Принципиальная схема похожа на план нового дома.Это абстрактная диаграмма, которая подробно описывает, как именно связаны все различные электронные компоненты. Создание принципиальной схемы является одним из двух основных шагов, необходимых при разработке электроники на заказ. После того, как схема будет завершена, следующим шагом будет превращение абстрактной схемы в реальный макет печатной платы (PCB).

Шаг № 3. Проектирование и компоновка печатной платы (PCB)

То же самое программное обеспечение, которое использовалось для разработки принципиальной схемы, теперь используется для разработки топологии печатной платы.Одной из основных функций этого программного обеспечения является проверка того, что компоновка печатной платы точно соответствует принципиальной схеме. Программное обеспечение для проектирования печатных плат имеет возможность автоматически трассировать все дорожки соединений, но в большинстве проектов для оптимизации производительности потребуется трассировка вручную. Компоновка печатной платы может быть особенно сложной при проектировании радиочастотных цепей (WiFi, Bluetooth, ZigBee, сотовая связь, GPS и т. д.), цепей высокой мощности и высокоскоростных цифровых схем, таких как микропроцессоры.В дополнение к подтверждению точного соответствия компоновки печатной платы требованиям, указанным на принципиальной схеме, программное обеспечение для проектирования также проверяет расстояние между дорожками, ширину дорожек, диаметры отверстий и т. д. Этот процесс проверки подтверждает, что ваша компоновка совместима с вашим процессом изготовления печатной платы. Прежде чем приступить к проектированию печатной платы, вам необходимо получить все необходимые спецификации от производителя печатной платы. Каждый производитель печатных плат будет иметь различные спецификации процесса. Правила проектирования для конкретного процесса изготовления печатных плат необходимо будет ввести в программное обеспечение для проектирования для правильной проверки.

Шаг № 4. Заказ печатных плат

После проверки компоновки вашей печатной платы на соответствие схеме и всем правилам проектирования печатных плат пришло время отправить проектные данные производителю печатных плат для изготовления. Производство печатной платы на заказ состоит из изготовления пустых печатных плат, а затем пайки всех необходимых компонентов. Автоматические установочные машины используются для точного размещения и пайки всех различных электронных компонентов.Услуга Seeed Fusion включает в себя оба этих шага, предоставляя вам высококачественные, полностью собранные печатные платы.

Шаг № 5 — Программирование микроконтроллера

Микроконтроллеры служат «мозгами» для большинства продуктов, и почти каждый электронный продукт будет содержать их. Для некоторых продвинутых продуктов вместо этого может потребоваться микропроцессор, который, по сути, представляет собой гораздо более быструю версию микроконтроллера. Микроконтроллеры чаще всего программируются на языке программирования «С», и полученное программное обеспечение называется прошивкой.Возможно, вам придется привлечь кого-то, кто специализируется на программировании встроенного ПО, хотя некоторые разработчики схем также занимаются программированием встроенного ПО. Для многих продуктов также может потребоваться разработка соответствующего мобильного приложения. В большинстве случаев для разработки мобильного приложения потребуется другой программист.

Шаг № 6. Оценка, отладка и пересмотр проекта

Извините, но ни один продукт не бывает идеальным с первого раза. Когда вы получаете свой первый прототип, вам нужно оценить его на наличие проблем.Затем вам нужно будет отладить все обнаруженные проблемы и разработать все необходимые исправления. Может быть сложно оценить, сколько времени займет выполнение этого шага. Это связано с тем, что любые найденные проблемы явно неожиданны. Таким образом, время, необходимое для их устранения, остается неизвестным, пока вы не поймете проблему. Скорее всего, вам придется повторять шаги 4–6 несколько раз, пока ваш прототип не будет завершен. Об авторе Джон Тил является основателем компании Predictable Designs, которая помогает предпринимателям, стартапам, производителям, изобретателям и небольшим компаниям разрабатывать и запускать новые электронные продукты.Джон раньше был старшим инженером-конструктором в компании Texas Instruments, где он создавал схемы, используемые в настоящее время в миллионах популярных электронных продуктов (в том числе в некоторых продуктах Apple). Он также разработал собственное аппаратное обеспечение, которое продавалось более чем в 500 торговых точках.

Продолжить чтение

Аутсорсинговые услуги по проектированию электронных схем

Аутсорсинговые услуги по проектированию электронных схем — FWS
  • УСЛУГИ КОЛЛ-ЦЕНТРА Свяжитесь со своей целевой аудиторией удобным для нее способом: входящий, исходящий, телемаркетинг, электронный маркетинг или поддержка в чате.
  • УСЛУГИ ВВОДА ДАННЫХ Обеспечение высокого уровня точности при вводе данных, преобразовании данных, обработке данных, извлечении данных, индексировании данных и услугах по анализу данных.
  • РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ Получите настраиваемые настольные, веб- и мобильные приложения, а также программное приложение, разработанное для вашего предприятия, электронного обучения или корпоративного обучения ИТ.
  • ФОТО
    РЕДАКТИРОВАНИЕ Улучшайте свои изображения, ретушируйте, восстанавливайте, обрабатывайте, обрабатывайте, вырезайте, исправляйте цвет или сшивайте до совершенства
  • ЗДРАВООХРАНЕНИЕ Сократите операционные расходы, обеспечив превосходное качество услуг в области медицинского выставления счетов и кодирования, фармацевтики, транскрипции, телерадиологии и т. д.
  • УСЛУГИ ПО ТРАНСКРИПЦИИ Получите 98 % безошибочных транскрипций аудио/видеофайлов для вашего бизнеса на любом глобальном языке по быстрой ТАТ и доступной цене.
  • ТВОРЧЕСКИЙ ДИЗАЙН Сделайте свой бизнес визуально привлекательным с помощью привлекательных видеороликов, анимации, дизайна и иллюстраций и рекламируйте его для более широкой аудитории.
  • ИНЖЕНЕРНЫЕ УСЛУГИ Используйте наш инженерный опыт в различных областях — механике, электротехнике, архитектуре, строительстве и строительстве по конкурентоспособным ценам.
  • ФИНАНСЫ И УЧЕТ Держите свои финансовые и бухгалтерские книги в полном порядке с помощью надежных услуг по ведению бухгалтерского учета, налоговой обработки, выставления счетов и обработке денежных потоков.
  • ИССЛЕДОВАНИЯ И АНАЛИЗ Получите комплексные услуги по созданию отчетов об исследованиях и поддержку создания PPT для различных областей бизнеса по разумной цене.
  • ДАННЫЕ
    НАУКА Используйте потенциал науки о данных, машинного обучения, прогнозной аналитики и когнитивных вычислений для развития вашего бизнеса.
  • ИПОТЕЧНЫЕ УСЛУГИ Лучшие в своем классе решения для ипотечной поддержки, помогающие ипотечным банкирам, брокерам и кредиторам достигать своих бизнес-целей со 100% конфиденциальностью данных.
  • ЕЩЕ
    УСЛУГИ

Электрическая цепь — ток, устройства, цепи и электричество

Электрическая цепь представляет собой систему проводящих элементов, предназначенную для управления путем прохождения электрического тока для определенной цели.Цепи состоят из источников электрической энергии , таких как генераторы и батареи; элементы, которые преобразуют, рассеивают или хранят эту энергию, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности; и соединительные провода. Цепи часто включают предохранитель или автоматический выключатель для предотвращения перегрузки по мощности.

Устройства, подключенные к цепи, подключаются к ней одним из двух способов: последовательно или параллельно . Последовательная цепь образует единственный путь для протекания тока, а параллельная цепь образует отдельные пути или ответвления для протекания тока.Параллельные цепи имеют важное преимущество перед последовательными цепями. Если устройство, подключенное к последовательной цепи, неисправно или выключено, цепь разрывается, и другие устройства в цепи не могут потреблять энергию. Отдельные пути параллельной цепи позволяют устройствам работать независимо друг от друга, поддерживая цепь, даже если одно или несколько устройств отключены.

Первую электрическую цепь изобрел Алессандро Вольта в 1800 году. Он обнаружил, что может производить постоянный поток электричества , используя чаши с раствором соли , соединенные металлическими полосами.Позже он использовал чередующиеся диски из меди , цинка и картона, которые были пропитаны раствором соли, чтобы создать свой гальванический столб (ранняя батарея ). Присоединив провод, идущий сверху вниз, он вызвал электрический ток, протекающий по его цепи. Первое практическое применение схемы было в электролизе , что привело к открытию нескольких новых химических элементов. Георг Ом (1787-1854) обнаружил, что некоторые проводники имеют большее сопротивление, чем другие, что влияет на их эффективность в цепи.Его знаменитый закон гласит, что напряжение на проводнике, деленное на силу тока, равно сопротивлению, измеренному в Ом Ом. Сопротивление вызывает нагрев в электрической цепи, что часто нежелательно.

Эволюция электронных схем с использованием композитов углеродных нанотрубок

Состав материала

Несортированные одностенные углеродные нанотрубки были получены от Carbon Nanotechnologies Inc. (Хьюстон, Техас, США) в виде высушенного порошка. Длина варьируется от 100 нм до 1000 нм, а диаметр от 0.от 8 нм до 1,2 нм с содержанием примесей менее 15% (все значения указаны в спецификациях производителей). Коммерчески доступная смесь жидких кристаллов (E7) была получена от Merck Japan и содержала смесь четырех различных молекул жидких кристаллов: 4-циано-4′-н-пентилбифенил (5CB), 4-циано-4′-н-гептил -бифенил (7CB), 4-циано-4′-н-оксиоктил-бифенил (8OCB) и 4-циано-4»-н-пентил-п-терфенил (5CT). Оба материала использовали в том виде, в каком они были получены, без дополнительной очистки. ОУНТ были диспергированы в E7 с помощью короткого периода ультразвуковой обработки (ультразвуковая гомогенизация Cole Palmer 750W, мощность 20% в течение 1 мин) с последующим непрерывным перемешиванием с использованием магнитного толкателя для поддержания диспергированного материала между экспериментами.

Изготовление электродов

Электроды изготавливались либо на стекле для эволюционных обучающих экспериментов, либо на кремниевых подложках для изображений РЭМ. Кремний имел изолирующий оксидный слой толщиной 100 нм для обеспечения электроизолирующей подложки. В обоих случаях использовалась обычная фотолитография с протравливанием для формирования рисунка электродов из металлического хрома/золота. Затравочный слой хрома имел толщину 5 нм, а слой золота 50 нм. Нейлоновая шайба M3 была прикреплена к массиву электродов с помощью эпоксидной смолы, чтобы удерживать материал во время испытаний на стеклянных подложках для эволюционных экспериментов.

Нанесение материала

Материал был подготовлен для визуализации с помощью СЭМ путем нанесения капель (∼1  мкл) на кремниевые подложки. Массив состоял из четырех электродов шириной 5 мкм, расположенных крест-накрест с центральным зазором 50 мкм, как показано на рис. 2. Материал стимулировали в двух разных конфигурациях, прикладывая смещение 10 В в течение 15 мин к противоположному и соседние электроды. Также был подготовлен эталонный образец, в котором не применялась систематическая ошибка. Для исследований с помощью СЭМ жидкие кристаллы испарялись путем нагревания подложки до 250 °C в течение 10 минут на нагревательной плите, в течение которых смещение постоянно применялось на протяжении всей стадии сушки, поэтому любое выравнивание, вызванное электрическим полем, сохранялось.Для подачи смещения и измерения тока использовался Keithley K2635a со специальным программным обеспечением Matlab. Для эволюционных обучающих экспериментов материал по каплям (~5  мкл) наносился на предварительно подготовленные нейлоновые шайбы, приклеенные к стеклянным подложкам.

SEM Imaging

Изображения были получены с использованием микроскопов FEI Helios Nanolab 600 и Hitachi SU70.

COMSOL Simulations

С помощью COMSOL Multiphysics было создано двумерное моделирование электрических полей, присутствующих на массивах электродов.Четыре металлических электрода были определены в воздушной области. В каждом случае моделирование было настроено с двумя плавающими электродами и двумя электродами со смещением, приложенным между ними; один имеет нулевой потенциал, а другой — положительный потенциал 10. Затем линии электрического поля были показаны на контурной диаграмме для двух случаев: один с полем, приложенным между диагонально противоположными электродами, а другой — между соседними электродами.

Обработка изображений

Для захвата направленных структур (хребтов долин) на изображении необходимо учитывать подход, основанный на производной по направлению.В двумерном случае для данного пикселя матрица Гессе была построена путем свертки локального фрагмента изображения с набором фильтров производных Гаусса второго порядка. Затем направление гребня задается собственным вектором с наибольшим собственным значением матрицы Гессе. Кроме того, для нахождения гребней различной ширины использовался диапазон дисперсии гауссовой кривой и выбирался наиболее дискриминантный 20 .

Электроника для осуществления эволюции

Микроконтроллер mbed использовался для обеспечения последовательного интерфейса с ПК, на котором могли выполняться алгоритмы, требующие больших вычислительных ресурсов.mbed отвечал за управление рядом аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей для подачи сигналов и записи вывода системы материалов. Входы и выходы в виде сигналов напряжения были буферизованы, чтобы образцы материалов с высоким сопротивлением не вызывали ошибок измерения.

Проблема классификации

Простая бинарная классификация, основанная на данных с высокой степенью разделения, представлена ​​здесь в качестве примера вычислений эволюции в материале на основе LC/SWCNT.Двумерный процесс генерирует равномерно распределенные данные x = ( x x 2 ), который принадлежит либо классу C 1 или класс C 2 . Если x  ∈  C j , j  = 1, 2, то , i  = 1, 2. Задача классификатора состоит в произвольном определении класса случайной пары в этом случае. данных x , сгенерированных процессом.На рис. 3(а) показаны сгенерированные данные, которые используются для обучения материала для U (1) (,) и U (2) (,). Показаны два различных класса, образующих квадраты на плоскости ( x 1 , x 2 ). Таким образом, проблема эволюции-в-материале в этом контексте состоит в том, чтобы развить материальную систему LC/SWCNT до состояния, в котором ее ответы на случайный ввод x могут быть однозначно интерпретированы как правильный класс, к которому она принадлежит.

Набор из K наблюдений x ( k ), k  = 1, …, K с известной классификацией C ( k ) было сгенерировано На их основе следующая задача оптимизации с целевой функцией J формулируется для конкретной особи i популяции размером N , используемой эволюционным алгоритмом с индексом итерации I .

где , p  = 1, …, n – напряжения конфигурации устройства, E ( k ) – суммарная погрешность расчета классификации in-materio при x ) отправляется в качестве ввода материала и дается для индивидуальности I из

с

, где O 1 ( K ) и O 2 ( K ) измеряются напряжения взято из двух мест тела материала; где E i , i  = 1, …, 1 и дисперсии индивидуальных норм совокупности, т.е.е. дисперсия величин, рассчитанных для каждого человека. Уравнение (4) представляет собой простую схему сравнения двух измеренных напряжений. Цель состоит в том, чтобы заставить материал изменить свою морфологию и электрическое поведение с помощью алгоритма эволюционной оптимизации, чтобы следующая схема интерпретации давала правильные результаты, когда на вход подается пара данных x ( k ):

Задача (1), (2) представляет собой нелинейную негладкую задачу условной оптимизации с аппаратными средствами в контуре.Оценка целевой функции (1) производится на основе измеренных откликов материала O 1 и O 2 . Ввиду отсутствия какой-либо аналитической и детерминированной модели электрических свойств ОУНТ/ЖК задача (1), (2) решается с помощью популяционных алгоритмов без производных, а не градиентных. Предыдущая работа 7 показала, что для этой задачи подходят эволюционные алгоритмы. Здесь использовалась дифференциальная эволюция (DE) 21 .Независимо от типа алгоритма процедура оценки целевой функции (1) всегда одинакова. Индивидуум в популяции алгоритма ДЭ содержит информацию о конфигурации напряжений В р ; соответствующее значение (3) вычисляется путем применения всех V p и сохранения их постоянными в течение периода, пока K различных пар данных x ( k ) отправляются в качестве входных данных для материала в виде импульсов напряжения.Для каждых x ( k ) измеряются соответствующие ответы O 1 ( k ) и O 2 ( k ) для расчета (1).

0 comments on “Разработка электронных схем: Разработка электронных схем на заказ, печатные платы

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.