Mikrodenetleyici Vs Mikroişlemci

Mikrodenetleyiciler ve mikroişlemciler iki tür bilgisayar çipidir. İlki yarı iletken teknolojisini kullanır ve çeşitli kullanımlar için uygundur, ikincisi ise daha güçlüdür ve saniyede milyonlarca talimat yürütebilir. Her ikisinin de avantajları ve dezavantajları vardır. Mikrodenetleyiciler daha ucuzdur ve daha az bellek ve hesaplama gücü gerektirir.

Mikrodenetleyiciler düşük güçlü uygulamalar için daha uygundur

Bir mikrodenetleyici düşük güç tüketimine sahiptir ve düşük güç uygulamaları için bir mikroişlemciden daha uygundur. Bunun nedeni modern mikrodenetleyicilerin birden fazla düşük güç moduna sahip olmasıdır. Öte yandan mikroişlemciler, düşük güç işlemleri için optimize edilmemiş harici donanımlar gerektirir. Bir mikrodenetleyicinin dahili çevre birimleri belirli bir modda çalışacak ve minimum güç tüketecek şekilde optimize edilmiştir.

Mikrodenetleyiciler genellikle dijital sinyal işlemcileri olarak kullanılır. Gelen analog sinyallerin gürültülü olduğu ve standart dijital değerlere çevrilemediği uygulamalarda kullanılırlar. Gürültülü analog sinyalleri dijital sinyallere dönüştürerek çeşitli sensörler ve diğer cihazlar için sensör işlevi görmelerini sağlayabilirler. Genellikle ofis makinelerinde, ATM'lerde ve güvenlik sistemlerinde bulunurlar.

Daha az bilgi işlem gücü gerektirirler

Mikrodenetleyiciler daha küçüktür ve mikroişlemcilere göre daha az hesaplama gücü gerektirir. Çok fazla güç gerektirmeden çeşitli görevleri yapabildikleri gömülü sistemlerde kullanılırlar. Buna karşılık, mikroişlemciler daha güçlüdür ancak tipik olarak büyük miktarda harici güç gerektirir. Sonuç olarak, mikrodenetleyicilerin fiyatı mikroişlemcilerden daha düşük olma eğilimindedir.

Mikroişlemciler tipik olarak daha fazla işlem gücü gerektiren büyük, karmaşık sistemlerde kullanılır. Mikrodenetleyiciler daha küçüktür ve belirli, önceden tanımlanmış görevleri vardır. Sınırlı miktarda bellekleri vardır. Mikrodenetleyiciler genellikle sıcaklık sensörlerinde, ışık algılama cihazlarında ve diğer endüstriyel uygulamalarda kullanılır.

Mikroişlemcilerden daha ucuzdurlar

Mikroişlemciler mikrodenetleyicilerden daha karmaşıktır, bu nedenle genellikle büyük miktarda bellek ve diğer çevre birimlerine ihtiyaç duyan üst düzey sistemler için daha uygundurlar. Ayrıca donanımsal kayan nokta, büyük bir ön bellek ve hızlı bir CPU gibi birçok özellik ile daha fazla iç karmaşıklığa sahip olma eğilimindedirler. Mikrodenetleyiciler daha ucuz olmakla birlikte, genellikle daha kolay bulunurlar.

Mikrodenetleyiciler genellikle daha küçük cihazlarda kullanılır, bu da onları mikroişlemcilerden daha ucuz hale getirir. Gömülü sistemlerde kullanılabilirler ve özel bir güç kaynağı gerektirmezler. Mikroişlemcilerle karşılaştırıldığında, mikrodenetleyiciler tek bir pille aylarca çalışabilir.

Daha düşük işlem gücüne sahiptirler

Mikrodenetleyici, mikroişlemciden daha ucuz olan küçük bir işlemcidir. Oyun ve karmaşık ev güvenliği de dahil olmak üzere çeşitli amaçlar için kullanılır. Bir mikroişlemcinin aksine, kendi dahili belleğine sahip değildir. Bu, verileri ve işlemleri depolamak için harici bellek kullanmasına olanak tanır. Ayrıca daha düşük bir toplam güç tüketimine sahiptir, bu da onu depolanmış güçle çalışan cihazlar için daha uygun hale getirir. Bir mikrodenetleyici ayrıca güç tasarrufu için bir güç tasarrufu moduna sahiptir.

Bir mikrodenetleyici ile bir mikroişlemci arasındaki fark, dahili işlem güçlerinde yatmaktadır. Mikroişlemciler 512 MB tipik olmak üzere büyük miktarlarda belleğe sahiptir. Mikrodenetleyiciler 32 KB ila 2 MB arasında değişen nispeten küçük miktarda belleğe sahiptir. Bir mikrodenetleyici çok fazla belleğe sahip değildir ve bu nedenle bir mikroişlemci kadar fazla enerji tüketmez.

PCB Tasarım Hataları Nasıl Azaltılır ve Verimlilik Nasıl Artırılır

Pcb tasarım hatalarını azaltmak için doğru tasarım araçlarını kullanmak önemlidir. Şematik Diyagram Simülatörü gibi bir simülasyon aracı kullanmak bir dizi tasarım hatasını ortadan kaldırabilir. Hatasız olduğundan emin olmak için çalışmanızı ikinci bir tasarımcıya kontrol ettirmek de iyi bir fikirdir.

Şematik diyagram simülasyonu

Şematik diyagram simülasyonu, mühendislerin tek bir adımda komple bir devre kartını simüle etmelerini sağlayan bir süreçtir. Bu, tasarım sürecinde çok zaman kazandırır, kart kalitesini iyileştirir ve verimliliği artırır. Simülasyon, mühendislerin bileşen değerlerini ve uyarıcıları değiştirerek tasarımlarında değişiklik yapmalarına olanak tanır. Maliyetli tasarım hatalarından kaçınmalarına yardımcı olur ve mükemmel bir tasarım şansını artırır.

Modern EDA yazılım paketleri, şematik diyagramların yakalanmasını ve simülasyonunu kolaylaştıran araçlarla birlikte gelir. Bu araçların anlaşılması, PCB tasarlama maliyetini azaltmaya yardımcı olacaktır. Bu paketlerden bazıları, çeşitli simülasyon paketleriyle uyumlu olan netlistlerin çıktısını alma olanağı da sunar. Netlistler, bir şematik diyagramdaki semboller arasındaki bağlantıları tanımlamak için kullanışlıdır.

Şematik diyagram simülasyonunun bir diğer önemli işlevi de sinyal bağlantılarını kontrol etmektir. Bir şematik simülasyon süreci, bir test tezgahı oluşturmayı ve voltajlarını ve dalga biçimlerini ölçmek için probları düğümlere bağlamayı içerir. Bir sinyal düzgün bağlanmamışsa, simülasyon işlemi düğümler arasındaki bağlantıları otomatik olarak kontrol eder.

İkinci bir tasarımcının tasarımı gözden geçirmesi

İkinci bir tasarımcının bir tasarımı gözden geçirmesi, pcb tasarım hataları olasılığını azaltabilir. Tasarımcılar belirli bir amaca odaklanma eğiliminde olduklarından ve genellikle son teslim tarihleri altında çalıştıklarından, bazı tasarım kusurlarını gözden kaçırmaya eğilimlidirler. Başka bir tasarımcı bu kusurları tespit edebilir ve gerekli değişiklikleri yapabilir. Gözden geçiren kişi ayrıca üretim sürecini geciktirebilecek eksik belgeleri de belirleyebilir.

Tasarım incelemeleri, PCB geliştirme sürecinin önemli bir parçasıdır. Bu incelemelerin amacı, PCB tasarımının işlevsel olmasını ve proje özelliklerini karşılamasını sağlamaktır. Ayrıca devrelerin ara bağlantılarını da kontrol ederler. Akran incelemeleri, bir tasarımcının gözden kaçırmış olabileceği hataları tespit etmeye de yardımcı olur.

Fabrikasyon hatalarından kaçınma

Tasarım süreci sırasında, üretim hatalarını önlemek için dikkate alınması gereken çeşitli faktörler vardır. Bunlar arasında çevresel sorunlar, PCB düzeni ve son ürün koşulları yer alır. Bu faktörleri aklınızda tutmazsanız, üretilemeyen veya yeniden yapılması gereken bir panoya sahip olma riskiyle karşı karşıya kalırsınız, bu da size daha fazla para ve zamana mal olur.

PCB tasarım süreci karmaşık bir süreçtir ve hatalar bitmiş ürünü olumsuz etkileyebilir. Aşağıda, bir PCB tasarlarken kaçınılması gereken beş yaygın hata listelenmiştir. Bu ipuçlarına uyulmaması, etkisiz bir prototip ve pazara sunma süresinin uzamasıyla sonuçlanacaktır. Neyse ki, tasarım prototipleme, inceleme süreçleri ve tedarikçilerle işbirliği dahil olmak üzere bu hatalardan kaçınmanın birçok yolu vardır.

Bir PCB tasarlamak teknolojik beceri ve hassasiyet gerektirir. Küçük bir yerleşim planı bile benzersiz zorluklar ortaya çıkarabilir. En yeni araçlar ve teknikler, mühendislerin yaygın hatalardan kaçınmasına ve mümkün olan en iyi kaliteyi sağlamasına yardımcı olabilir.

Pcb tasarım hatalarını azaltmak için tasarım araçlarını kullanma

Verimliliği artırabilecek ve PCB tasarım hatalarını azaltabilecek çeşitli tasarım araçları vardır. Gelişmiş yerleşim ve yönlendirme araçları tasarım hatalarını önlemenize yardımcı olabilir. Ayrıca karmaşık arayüzlerin rotalarını optimize edebilirler. Bu araçlar ayrıca gereksiz yinelemelerden kaçınmanıza ve üretkenliği artırmanıza yardımcı olabilir.

PCB tasarım hatalarını azaltmanın bir başka yolu da işbirlikçi araçlar kullanmaktır. Bu yazılım uygulamaları, ekip üyelerinizin yanı sıra dış taraflarla da işbirliği yapmanıza olanak tanır. Tedarikçilerle bağlantı kurmanıza, satın alınan malzemeleri izlemenize ve hatta müşterilerle iletişim kurmanıza yardımcı olurlar. Ayrıca, farklı ekip üyelerinin tasarım verilerini gerçek zamanlı olarak görüntülemesine ve analiz etmesine olanak tanıyarak hataları azaltmanıza yardımcı olabilirler, bu da daha akıllı kararlar almanıza yardımcı olur.

PCB yerleşim araçları, baskılı devre kartlarının oluşturulmasını, doğrulanmasını ve dokümantasyonunu otomatikleştirmenize yardımcı olan programlardır. Bu yazılım uygulamaları, kartın ana hatlarını tanımlamanıza, çıkartma kütüphanesinden ayak izleri eklemenize, bir netlisti içe aktarmanıza, devreleri yönlendirmenize ve tasarım hatalarını kontrol etmenize olanak tanır. Bu araçlar ayrıca bir prototip oluşturmanıza ve bunu çeşitli test prosedürlerinden geçirmenize olanak tanır.

PCB Düzeni Sırasında Dekuplaj Kondansatörleri Nasıl Yerleştirilir ve Kurulur

Dekuplaj kapasitörleri, bir devredeki yüksek frekanslı gürültüyü ve elektromanyetik paraziti azaltmak için kullanılan bileşenlerdir. Ayrıca bir IC'ye güç de sağlayabilirler. Bu makalede, bu kapasitörler için yerleştirme yönergeleri tartışılacaktır. Bu yönergeleri izleyerek, daha düşük maliyetli ve daha az üretim hatası riski olan bir devre tasarlayabileceksiniz.

Güç kaynağı sinyallerindeki yüksek frekanslı gürültüyü azaltır

Güç kaynaklarındaki gürültü bir cihazın performansını olumsuz etkileyebilir. Bu istenmeyen enerji genellikle yüksek frekanslı güç dönüştürme anahtarlama devreleri tarafından üretilir. Gürültü ayrıca kablolardan veya PCB izlerinden de yayılabilir. Çeşitli uygulamalar güç kaynaklarındaki gürültüyü en aza indirmeye yardımcı olabilir. İşte üç yaygın uygulama.

İlk olarak, gürültünün kaynağını belirleyin. Bu gürültü, anahtarlama frekansı gürültüsü ve anahtarlama geçişlerinden sonra çınlama dahil olmak üzere birçok farklı kaynaktan gelebilir. Gürültü, bir sistemdeki birden fazla anahtarlama regülatöründen de kaynaklanabilir. Bu tür gürültü sinyal analiz teknikleri ile azaltılabilir.

Kabloları ekranlamaya ek olarak, yayılan gürültüyü azaltmak için muhafazalar ve filtreler kullanın. Çeyrek dalga boyu veya daha küçük açıklıklara sahip muhafazalar gürültünün çoğunu azaltabilir. Bir veri toplama ünitesi kullanıyorsanız, muhafazanın ekipmandan yayılan gürültüyü en aza indirecek şekilde tasarlandığından emin olun.

Elektromanyetik paraziti azaltır

Dekuplaj kapasitörleri, başıboş elektromanyetik dalgalardan kaynaklanan paraziti önlemek için devre kartlarında kullanılır. PCB düzeninde, kapasitörler güç düzlemine ve toprak düzlemine monte edilir. Bu ayrım, elektromanyetik uyumlulukta sorunlara neden olabilecek paralel kapasitansları önler. Ek olarak, kapasitör PCB'leri düzgün dağılımlara ve yüksek frekans tepkisine sahiptir. En iyi sonuçları elde etmek için, bu bileşenler güç ve toprak düzlemlerine yakın yerleştirilmelidir. Yüksek güç ve yüksek hız sinyalleri üreten devreler toprak düzlemine yakın yerleştirilmeli ve düşük güç ve düşük frekans sinyalleri üreten devreler yüzeye veya güç düzlemine daha yakın döşenmelidir.

PCB düzenine dekuplaj kapasitörleri takarken, parazit kaynağına mümkün olduğunca yakın yerleştirilmiş yüksek değerli kapasitörler seçtiğinizden emin olun. Ayrıca giriş sinyalleri için konektörlerin yakınına yerleştirilmelidirler. İdeal olarak, bu kapasitörler iz ile seri olarak yerleştirilmelidir. Devrenin toplam dekuplaj kapasitansından en az 10 kat daha büyük kapasitörlerin seçilmesi tavsiye edilir.

Bir IC'ye güç sağlayabilir

Güç kaynağı pimleri, bir IC'ye voltaj ve akım sağlamak için kullanılan terminallerdir. Tipik olarak, bir IC'nin iki güç kaynağı pini vardır. Bu pinler devrenin güç raylarına bağlanır. Pinler, üreticiye ve IC ailesine bağlı olarak farklı şekilde etiketlenir.

Dekuplaj kapasitörleri için yerleştirme yönergeleri

Bir PCB düzeni tasarlarken, dekuplaj kondansatörü yerleşimi, kartın güç ve sinyal bütünlüğünü sağlamak için önemli bir adımdır. Doğru yerleştirme yönergelerini izleyerek kapasitörlerin en uygun konumlara yerleştirilmesini sağlayabilirsiniz. Bu yönergeler bileşen veri sayfasında bulunabilir.

Bir PCB düzeninde, dekuplaj kapasitörleri tipik olarak dijital toprak dökümü ile aynı katmana yerleştirilir. Bazen de iki ayrı PCB toprak dökümü arasına bağlanırlar. Düzlemde düzgün akım akışı sağlamak için dekuplaj kapasitörleri bileşen pinlerine yakın yerleştirilmelidir. Bir dekuplaj kondansatörü tasarlarken, mümkün olan en yüksek nominal kapasitansa sahip olması önerilir.

Yukarıdaki yerleştirme yönergelerine uymanın yanı sıra, dekuplaj kapasitörleri bileşenin voltaj pinine mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir. Bu, genel bağlantı endüktansını azaltmaya ve yüksek frekanslı filtrelemeyi iyileştirmeye yardımcı olur.

Reflow Lehimleme ve Dalga Lehimleme Nedir?

Reflow lehimleme, lehim pastasını bileşenlerin pedleri üzerinde eritmek için bir reflow fırını kullanan bir işlemdir. Lehim eridiğinde doğal olarak yoldan çıkacak olan yüzeye monte bileşenler için iyi çalışır. Ancak bu yöntem daha fazla zaman alır ve pahalıdır.

Yeniden akış lehimleme ile ilgili sorunlar

Dalga lehimleme, yeniden akış lehimlemeden daha hızlı bir lehimleme işlemidir. Reflow lehimleme, THT veya DIP bileşenleri içeren karışık montajlı PCB'ler için idealdir. Ancak lehim, lehim maskesi barajının üzerinden akarsa dalga lehimleme köprülemeye neden olabilir. Ve yeniden akış lehimleme sıcaklıkları daha uzun bir süre boyunca daha yüksektir, bu nedenle kart termal özellikleri önemlidir.

Reflow lehimleme, dört aşamalı bir lehimleme işlemi kullanır ve her aşama montaja yeterli ısıyı aktarmaya odaklanır. Önemli olan, montajı aşırı ısıtarak bileşenlere ve PCB'ye zarar vermekten kaçınmaktır. Aksi takdirde bileşenler çatlayabilir ve/veya lehim topları oluşabilir.

Reflow lehimleme, kullanılmadan önce temiz bir PCB gerektirir. Dalga lehimleme, lehimlemeden önce PCB'yi temizlemek için çözücüler veya deiyonize su kullanır. Ancak, dalga lehimlemenin çeşitli PCB uygulamaları için daha az ideal olmasını sağlayan bazı sorunları vardır.

Dalga lehimleme daha hızlıdır ve daha güvenilir bir lehim bağlantısı üretir. Ancak, yeniden akış lehimlemeden daha karmaşıktır. Karmaşıklığı, sürecin yakından izlenmesini gerektirir ve kart tasarım hatalarına eğilimlidir. Bununla birlikte, faydaları da vardır.

Dalga lehimleme, yeniden akış lehimlemeye göre daha ucuzdur. Daha hızlı ve daha çevre dostu olabilir, ancak lehimleme işlemi sırasında kartın yakından incelenmesini gerektirir. Dalga lehimleme en çevre dostu seçenek olsa da, yeniden akış lehimleme hızlı seri üretim için uygun değildir.

Zaman alıcı süreç

Yeniden akış lehimleme ve dalga lehimleri arasındaki farklar çoktur ve PCB montaj hizmetleri tedarik ederken hangi yöntemin kullanılacağını belirlemek zor olabilir. Çoğu durumda seçim, montaj sürecine ve gereken lehimleme miktarına bağlıdır. Bu iki işlem çok benzer olsa da, farklı avantaj ve dezavantajlara sahip olabilirler. Örneğin, yeniden akış lehimleme işlemi daha hızlıdır ve daha uygun maliyetlidir, dalga lehimleme işlemi ise daha fazla zaman ve çaba gerektirir.

Hem yeniden akış hem de dalga lehimleme yöntemleri, bileşenleri bir PCB'ye yapıştırmak için bütün bir erimiş lehim kabı kullanır. Lehimleme işlemi sırasında kalay çubuğu çok yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılır. Bu gerçekleştiğinde, erimiş kalay sıvılaşır. Daha sonra, bir pompa ile yukarı pompalanır ve bu da lehimin yükselmesine neden olur. PCB dalganın üzerinden geçerken, bileşenler karta lehimlenir.

Reflow lehimleme, elektronik bileşenlerin montajı için popüler bir işlemdir. Avantajları, yapıştırıcı gerektirmemesi ve bileşenleri yerinde tutmasıdır. Dalga lehimlemenin aksine, yeniden akış lehimleme daha ucuz ve daha hassastır.

Dalga lehimleme, yeniden akış lehimlemeye göre daha zor ve zaman alıcıdır ve yakın denetim gerektirir. Ayrıca yeniden akış lehimlemeye göre daha az çevre dostudur. Bununla birlikte, çok sayıda elektronik bileşeni bir araya getirmeyi planlıyorsanız, dalga lehimleme daha iyi bir seçenektir.

Maliyet

Dalga lehimleme ve yeniden akış lehimleme, elektrik bağlantıları için kullanılabilen iki işlemdir. Bu iki işlem esas olarak elektronik endüstrisinde elektronik bileşenler arasında lehim bağlantıları oluşturmak için kullanılır. Ancak her ikisi de yüksek düzeyde uzmanlık gerektirir ve pahalı olabilir. İşlemin doğru yapıldığından ve elektronik bileşenlere zarar vermeyeceğinden emin olmak için, profesyonelin yeniden akış lehimleme için bir dizi yönergeyi izlemesi gerekir.

Elektrik bağlantıları söz konusu olduğunda, yeniden akış lehimleme dalga lehimlemeden daha iyi bir seçenektir. Dalga lehimleme daha karmaşıktır ve dikkatli kullanım gerektirir. Reflow lehimleme, karışık montajlar için daha iyi bir seçimdir. Bu tür lehimleme, kartın daha yüksek bir sıcaklığa ısıtılmasını içerir. İşlem aynı zamanda daha hızlıdır, ancak bileşenler işlem sırasında yerinde tutulur.

Hem yeniden akış hem de dalga lehimleme PCB'nin temizlenmesini gerektirir. Dalga lehimleme ile PCB deiyonize su veya çözücülerle temizlenir. Yeniden akıtma ile lehim köprüleri oluşabilir. Hem yeniden akış hem de dalga lehimleme maliyetli olabilir, ancak her iki işlem de yüksek kaliteli elektronik bileşenler üretebilir.

Reflow lehimleme özel kontrollü bir ortam gerektirir. Dalga lehimleme daha karmaşıktır ve sıcaklığın ve kartın lehim dalgasında geçirdiği sürenin hassas bir şekilde izlenmesini gerektirir. Bu işlem genellikle baskılı devre kartları gibi yüksek hacimli uygulamalarda kullanılır.