Kretsteknik är en vetenskaplig och teknisk riktning som handlar om design, skapande och felsökning (syntes och analys) av elektroniska kretsar och enheter för olika ändamål [1] .
Konceptet med kretsdesign är tillämpbart på ett brett utbud av elektroniska enheter, från komplexa system till individuella transistorer i en integrerad krets. Samtidigt är implementeringen av enkla uppgifter ganska inom räckhåll för en person utan ytterligare hjälp. Att lösa komplexa problem kräver ett systematiskt tillvägagångssätt, datormodellering och inblandning av speciella ingenjörsteam. Men i alla fall intar kretsar i praktiken en mellanposition mellan uppkomsten av en idé och produktionen av en färdig elektronisk krets. Dess huvuduppgift är att utveckla strukturerna för elektroniska kretsar som säkerställer prestanda för specificerade funktioner, såväl som beräkningen av parametrarna för deras beståndsdelar [1] .
Det bör också noteras att kompetenta kretsar innebär en balans mellan ekonomiska och tekniska indikatorer. Både bristen på medel för design och deras överflöd kan bli negativ. Det är viktigt att bedöma deras ekonomiska effektivitet under alla stadier av arbetet [2] .
Slutresultatet av kretsarbetet måste överensstämma med principerna för industriell design [2] .
Kretsar kan delas in i analog , digital och analog-till-digital.
Efter att ett beslut har fattats om att utföra kretsarbete är prototypframställning viktigt . Det låter dig minska utvecklingstiden för elektroniska kretsar genom att minska grova konstruktionsfel. Dessutom, med relativt blygsamma medel, låter prototypen dig i praktiken testa de idéer som är inbäddade i den elektroniska kretsen. Beroende på designegenskaperna är prototypframställning tillämpbar både på hela utvecklingen som helhet och på dess enskilda delar [3] .
I det allmänna fallet består kretsteknikarbetet av följande huvudsteg [4] :
Liksom alla designarbeten börjar kretsteknik med utvecklingen av tekniska specifikationer . Den formulerar en lista över funktioner som den skapade elektroniska kretsen ska tillhandahålla, men anger som regel inte exakt hur denna ska tillhandahållas [5] .
Specifikationen är vanligtvis en detaljerad beskrivning av kundens krav på en elektronisk krets och kan innehålla olika elektriska parametrar, såsom egenskaper hos in- och utsignaler, strömförsörjning, strömförbrukning. Dessutom kan fysiska parametrar som storlek, vikt, fuktbeständighet, driftstemperaturområde, värmeavledning, vibrationsskydd, överbelastningsmotstånd och liknande också förhandlas. För den framtida effektiva driften av den skapade elektroniska kretsen bör mandatet innehålla villkoren för den så kallade interaktionsdesignen [6] .
Utformningen av en elektronisk krets, beroende på dess komplexitet, går igenom ett antal steg. Undantaget gäller endast de enklaste av dem, skapade på en gång. Det första av stegen är översättningen av kraven i referensvillkoren för signalbehandling till ett blockschema för sådana transformationer. Samtidigt betraktas blocken, rent funktionellt, som ett slags " svarta lådor ", utan att detaljera deras fysiska innehåll. Detta tillvägagångssätt gör att även en mycket komplex uppgift kan delas upp i mindre fragment, och deras lösningar kan implementeras antingen sekventiellt eller parallellt, distribuera dem mellan olika ingenjörsgrupper [7] [8] .
Vidare övervägs de funktionella uppgifterna för varje block i detalj, med uppmärksamhet på funktionerna i signalbehandling. Detta steg kan kräva praktisk forskning eller matematisk modellering av processer. Det är inte uteslutet att resultatet av arbetet kommer att bli behovet av att ändra flödesschemat med omfördelning av uppgifter mellan dess block [9] [8] .
Sedan, på basis av blockschemat, utvecklas en principal . Dess individuella element väljs ut, placeras på tavlan, varefter de sätts ihop "i hårdvara" och får en layout. Som regel är detta steg ganska långt, eftersom det kräver att man tar hänsyn till en lång lista med praktiska begränsningar. Dessa inkluderar den ömsesidiga påverkan av komponenterna i kretsen, och deras tillgänglighet när det gäller utbud, och underhållbarheten av hela strukturen, och kravet på dess överensstämmelse med standarder och liknande.
Det sista steget är att testa layouten med efterföljande, om nödvändigt, dess förfining och skapandet av en förproduktions elektronisk krets [10] .
Förseriens elektroniska krets är faktiskt en analog till den färdiga layouten. Den är skapad för att under förserietester kontrollera att de erhållna resultaten överensstämmer med kundens krav. Ibland, för att felsöka interaktionen mellan kretselement, föregås tester av formell verifiering . Baserat på resultaten av förserietester görs slutliga ändringar i schemat. Om det behövs, skapa ett nytt förproduktionsprov och utför nya tester [5] .
Результаты схемотехнических работ оформляются в виде законченных чертежей, а также, при необходимости, технологии производства и инструкции на использование [10] .