Схемотехника


Схемоте́хника — научно-техническое направление, занимающееся проектированием, созданием и отладкой (синтезом и анализом) электронных схем и устройств различного назначения[1].

Понятие схемотехника применимо к широкому кругу электронных устройств, от сложных систем до отдельных транзисторов внутри интегральной схемы. При этом, реализация простых задач вполне по плечу и одному человеку без дополнительной помощи. Для решения сложных проблем необходим системный подход, компьютерное моделирование и привлечение специальных инженерных команд. Однако в любом случае, схемотехника на практике занимает промежуточное положение между возникновением идеи и производством готовой электронной схемы. Её основной задачей является разработка структур электронных схем, обеспечивающих выполнение заданных функций, а также расчёт параметров входящих в них элементов[1].

Грамотная схемотехника подразумевает баланс экономических и технических показателей. Негативным может стать как недостаток средств на проектирование, так и их переизбыток. Важно в ходе всех этапов работ осуществлять оценку их экономической эффективности[2].

После принятия решения о проведении схемотехнических работ, важное значение имеет прототипирование. Оно позволяет сократить сроки разработки электронных схем за счет снижения грубых конструкторских ошибок. Кроме того, сравнительно скромными средствами, прототип на практике позволяет опробовать идеи, заложенные в электронную схему. В зависимости от особенностей конструкции, прототипирование применимо как ко всей разработке в целом, так и к отдельным её частям[3].

Как и всякие проектные работы, схемотехника начинается с разработки технического задания. В нём формулируется перечень функций, которые должна обеспечить создаваемая электронная схема, но, как правило, не указывается, как именно это следует обеспечить[5].

Техническое задание обычно представляет собой подробное описание требований заказчика, предъявляемых к электронной схеме, и может включать различные электрические параметры, как, например, характеристики входных и выходных сигналов, источников питания, энергопотребления. Кроме того могут оговариваться и физические параметры, такие как размер, вес, влагостойкость, диапазон рабочих температур, рассеиваемая тепловая мощность, защита от вибрации, устойчивость к перегрузкам и тому подобные. Для будущей эффективной работы создаваемой электронной схемы техническое задание должно включать условия так называемого проектирования взаимодействия[6].