የ op amp circuit PCB ዲዛይን ችሎታዎች ምንድ ናቸው?

የታተመ የወረዳ ሰሌዳ (ፒሲቢ) ሽቦ በከፍተኛ ፍጥነት ባላቸው ወረዳዎች ውስጥ ቁልፍ ሚና ይጫወታል ፣ ግን ብዙውን ጊዜ በወረዳ ዲዛይን ሂደት ውስጥ ካሉት የመጨረሻ ደረጃዎች ውስጥ አንዱ ነው። በከፍተኛ ፍጥነት PCB ሽቦ ላይ ብዙ ችግሮች አሉ, እና በዚህ ርዕስ ላይ ብዙ ጽሑፎች ተጽፈዋል. ይህ ጽሑፍ በዋናነት የከፍተኛ ፍጥነት ወረዳዎችን ሽቦ ከተግባራዊ እይታ አንፃር ያብራራል። ዋናው ዓላማ አዲስ ተጠቃሚዎች ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የወረዳ PCB አቀማመጦችን ሲነድፉ ግምት ውስጥ መግባት ያለባቸው ለብዙ የተለያዩ ጉዳዮች ትኩረት እንዲሰጡ መርዳት ነው። ሌላው ዓላማ የ PCB ሽቦን ለተወሰነ ጊዜ ላልነኩ ደንበኞች የግምገማ ቁሳቁስ ማቅረብ ነው። በውሱን አቀማመጥ ምክንያት, ይህ ጽሑፍ ሁሉንም ጉዳዮች በዝርዝር መወያየት አይችልም, ነገር ግን የወረዳውን አፈፃፀም ለማሻሻል, የንድፍ ጊዜን በማሳጠር እና የማሻሻያ ጊዜን ለመቆጠብ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያላቸውን ዋና ዋና ክፍሎች እንነጋገራለን.

ምንም እንኳን እዚህ ላይ ዋናው ትኩረት ከከፍተኛ ፍጥነት ኦፕሬሽናል ማጉያዎች ጋር በተያያዙ ወረዳዎች ላይ ቢሆንም፣ እዚህ ላይ የተብራሩት ችግሮች እና ዘዴዎች በአብዛኛዎቹ ከፍተኛ ፍጥነት ባለው የአናሎግ ዑደቶች ውስጥ ጥቅም ላይ በሚውሉ ሽቦዎች ላይ በአጠቃላይ ተፈጻሚ ይሆናሉ። የኦፕሬሽን ማጉያው በጣም ከፍተኛ በሆነ የሬዲዮ ፍሪኩዌንሲ (RF) ድግግሞሽ ባንድ ውስጥ ሲሰራ, የወረዳው አፈፃፀም በአብዛኛው የተመካው በ PCB አቀማመጥ ላይ ነው. በ "ስዕሎቹ" ላይ ጥሩ የሚመስሉ ከፍተኛ አፈፃፀም ያላቸው የወረዳ ንድፎች ተራ አፈፃፀም ሊያገኙ የሚችሉት በሽቦ ጊዜ በግዴለሽነት ከተጎዱ ብቻ ነው. በገመዱ ሂደት ውስጥ ለአስፈላጊ ዝርዝሮች ቅድመ-ግምት እና ትኩረት መስጠት የሚጠበቀው የወረዳ አፈፃፀም ለማረጋገጥ ይረዳል።

 

የመርሃግብር ንድፍ

ምንም እንኳን ጥሩ ንድፍ ለጥሩ ሽቦዎች ዋስትና ባይሰጥም, ጥሩ ሽቦ የሚጀምረው በጥሩ ንድፍ ነው. ንድፉን በሚስሉበት ጊዜ በጥንቃቄ ያስቡ, እና የጠቅላላውን ዑደት የሲግናል ፍሰት ግምት ውስጥ ማስገባት አለብዎት. በመርሃግብሩ ውስጥ ከግራ ወደ ቀኝ መደበኛ እና የተረጋጋ የሲግናል ፍሰት ካለ በ PCB ላይ አንድ አይነት ጥሩ የምልክት ፍሰት ሊኖር ይገባል. በመርሃግብሩ ላይ በተቻለ መጠን ጠቃሚ መረጃ ይስጡ. አንዳንድ ጊዜ የወረዳ ንድፍ መሐንዲስ እዚያ ስለሌለ ደንበኞች የወረዳውን ችግር ለመፍታት እንዲረዱን ይጠይቁናል, በዚህ ሥራ ላይ የተሰማሩ ዲዛይነሮች, ቴክኒሻኖች እና መሐንዲሶች እኛን ጨምሮ በጣም አመስጋኞች ይሆናሉ.

ከተራ ማመሳከሪያዎች, የኃይል ፍጆታ እና የስህተት መቻቻል በተጨማሪ, በመርሃግብሩ ውስጥ ምን መረጃ መሰጠት አለበት? ተራ ንድፎችን ወደ አንደኛ ደረጃ ሼማቲክስ ለመቀየር አንዳንድ ምክሮች እዚህ አሉ። ሞገዶችን ይጨምሩ, ስለ ቅርፊቱ ሜካኒካል መረጃ, የታተሙ መስመሮች ርዝመት, ባዶ ቦታዎች; የትኞቹ ክፍሎች በ PCB ላይ መቀመጥ እንዳለባቸው ያመልክቱ; የማስተካከያ መረጃን፣ የአካላት እሴት ክልሎችን፣ የሙቀት መበታተን መረጃን፣ የታተሙ መስመሮችን መቆጣጠር፣ አስተያየቶች እና አጭር ወረዳዎች የድርጊት መግለጫ… (እና ሌሎች) መስጠት።
ማንንም አትመኑ

ሽቦውን እራስዎ ካልነደፉ ፣ የሽቦውን ሰው ንድፍ በጥንቃቄ ለመፈተሽ በቂ ጊዜ መስጠትዎን ያረጋግጡ። ትንሽ መከላከያ በዚህ ጊዜ መድሃኒቱ መቶ እጥፍ ዋጋ አለው. ሽቦው ሰው ሃሳቦችዎን እንዲረዳዎት አይጠብቁ። በሽቦ ዲዛይን ሂደት የመጀመሪያ ደረጃዎች ላይ የእርስዎ አስተያየት እና መመሪያ በጣም አስፈላጊ ናቸው። የበለጠ መረጃ መስጠት በቻሉ ቁጥር እና በጠቅላላው የወልና ሂደት ውስጥ ጣልቃ በገቡ ቁጥር ውጤቱ PCB የተሻለ ይሆናል። በፈለጋችሁት የወልና ሂደት ሪፖርት መሰረት ለሽቦ ዲዛይን መሐንዲስ-ፈጣን ቼክ ጊዜያዊ የማጠናቀቂያ ነጥብ ያዘጋጁ። ይህ "የተዘጋ ዑደት" ዘዴ ሽቦውን ከመሳሳት ይከላከላል, በዚህም እንደገና የመሥራት እድልን ይቀንሳል.

ለሽቦ መሐንዲስ መሰጠት ያለባቸው መመሪያዎች የሚከተሉትን ያጠቃልላሉ-የወረዳው ተግባር አጭር መግለጫ ፣ የግቤት እና የውጤት አቀማመጥን የሚያመለክት የ PCB ንድፍ ንድፍ ፣ የ PCB መደራረብ መረጃ (ለምሳሌ ፣ ቦርዱ ምን ያህል ውፍረት ፣ ምን ያህል ንብርብሮች) ናቸው ። ስለ እያንዳንዱ የሲግናል ንብርብር እና የመሬት አውሮፕላን-ተግባር ዝርዝር እና ዝርዝር መረጃ የኃይል ፍጆታ, የመሬት ሽቦ, የአናሎግ ምልክት, ዲጂታል ምልክት እና የ RF ምልክት); ለእያንዳንዱ ንብርብር የትኞቹ ምልክቶች ያስፈልጋሉ; አስፈላጊ ክፍሎችን ማስቀመጥ ይጠይቃል; የመተላለፊያ አካላት ትክክለኛ ቦታ; የትኞቹ የታተሙ መስመሮች አስፈላጊ ናቸው; impedance የታተሙ መስመሮችን ለመቆጣጠር የትኞቹ መስመሮች ያስፈልጋቸዋል; ከርዝመቱ ጋር የሚጣጣሙ የትኞቹ መስመሮች ያስፈልጋቸዋል; የክፍሎቹ መጠን; የትኞቹ የታተሙ መስመሮች እርስ በእርሳቸው ርቀው (ወይም ቅርብ) መሆን አለባቸው; የትኞቹ መስመሮች በሩቅ (ወይንም ቅርብ) መሆን አለባቸው; የትኞቹ ክፍሎች እርስ በርስ መራቅ አለባቸው (ወይም ቅርብ) መሆን አለባቸው; የትኞቹ ክፍሎች በ PCB አናት ላይ መቀመጥ አለባቸው, የትኞቹ ደግሞ ከታች ይቀመጣሉ. ለሌሎች በጣም ብዙ መረጃ አለ ብለህ አታማርር - በጣም ትንሽ? በጣም ብዙ ነው? አትሥራ።

የመማር ልምድ፡ ከዛሬ 10 አመት በፊት፣ ባለ ብዙ ሽፋን ላዩን mount የወረዳ ሰሌዳ ቀርጾ - በቦርዱ በሁለቱም በኩል አካላት አሉ። በወርቅ በተሠራ የአሉሚኒየም ቅርፊት ውስጥ ሰሌዳውን ለመጠገን ብዙ ዊንጮችን ይጠቀሙ (ምክንያቱም በጣም ጥብቅ የሆኑ የፀረ-ንዝረት አመልካቾች አሉ). አድልዎ የሚሰጡት ፒኖች በቦርዱ ውስጥ ያልፋሉ። ይህ ፒን ከፒሲቢ ጋር የተገናኘው በተሸጠው ሽቦ ነው። ይህ በጣም የተወሳሰበ መሳሪያ ነው. በቦርዱ ላይ ያሉ አንዳንድ አካላት ለሙከራ መቼት (SAT) ጥቅም ላይ ይውላሉ። ነገር ግን የእነዚህን ክፍሎች ቦታ በግልፅ ገለጽኩ. እነዚህ ክፍሎች የት እንደተጫኑ መገመት ትችላለህ? በነገራችን ላይ በቦርዱ ስር. የምርት መሐንዲሶች እና ቴክኒሻኖች ሙሉውን መሳሪያ ፈትተው ቅንብሮቹን ካጠናቀቁ በኋላ እንደገና እንዲገጣጠሙ ሲደረግ በጣም ደስተኛ ያልሆኑ ይመስላሉ. ከዚያን ጊዜ ጀምሮ ይህንን ስህተት እንደገና አልሰራሁም።

አቀማመጥ

ልክ በፒሲቢ ውስጥ፣ መገኛ ሁሉም ነገር ነው። በ PCB ላይ አንድ ወረዳ የት እንደሚቀመጥ ፣ የተወሰኑ የወረዳ ክፍሎቹን የት እንደሚጭኑ እና ሌሎች ተያያዥ ወረዳዎች ምን እንደሆኑ ፣ ሁሉም በጣም አስፈላጊ ናቸው።

አብዛኛውን ጊዜ የግብአት፣ የውጤት እና የሃይል አቅርቦት አቀማመጥ አስቀድሞ ተወስኗል ነገርግን በመካከላቸው ያለው ወረዳ “የራሳቸውን ፈጠራ መጫወት” አለባቸው። ለዚህም ነው ለገመድ ዝርዝሮች ትኩረት መስጠት ትልቅ ትርፍ ያስገኛል. በቁልፍ አካላት መገኛ ይጀምሩ እና የተወሰነውን ወረዳ እና ሙሉውን PCB ግምት ውስጥ ያስገቡ። ከመጀመሪያው ጀምሮ የቁልፍ ክፍሎችን እና የምልክት መንገዶችን መገኛ ቦታን መግለጽ ዲዛይኑ የሚጠበቁትን የሥራ ግቦች እንደሚያሟላ ለማረጋገጥ ይረዳል. ትክክለኛውን ዲዛይን ለመጀመሪያ ጊዜ ማግኘት ወጪዎችን እና ጫናዎችን ሊቀንስ እና የእድገት ዑደቱን ሊያሳጥር ይችላል።

ኃይልን ማለፍ

ድምጽን ለመቀነስ በድምጽ ማጉያው ላይ ያለውን የኃይል አቅርቦትን ማለፍ በ PCB ዲዛይን ሂደት ውስጥ በጣም አስፈላጊው ነገር ነው - ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ኦፕሬሽን ማጉያዎችን ወይም ሌሎች ከፍተኛ ፍጥነት ያላቸው ወረዳዎችን ያካትታል. ባለከፍተኛ ፍጥነት ኦፕሬሽን ማጉያዎችን ለማለፍ ሁለት የተለመዱ የማዋቀሪያ ዘዴዎች አሉ።

የኃይል አቅርቦቱን ተርሚናል መሬት ላይ ማዋል፡- ይህ ዘዴ በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች በጣም ውጤታማው ሲሆን በርካታ ትይዩ ቻይተሮችን በመጠቀም የኦፕሬሽናል ማጉያውን የኃይል አቅርቦት ፒን በቀጥታ መሬት ላይ ማድረግ። በአጠቃላይ ሁለት ትይዩ capacitors በቂ ናቸው ነገር ግን ትይዩ capacitors መጨመር አንዳንድ ወረዳዎችን ሊጠቅም ይችላል።

የተለያየ አቅም ያላቸው የ capacitors ትይዩ ግንኙነት ዝቅተኛ ተለዋጭ ጅረት (AC) impedance ብቻ በሰፊ ፍሪኩዌንሲ ባንድ ላይ በኃይል አቅርቦት ፒን ላይ እንዲታይ ይረዳል። ይህ በተለይ በኦፕሬሽናል ማጉያው የኃይል አቅርቦት ውድቅ ሬሾ (PSR) የመቀነስ ድግግሞሽ በጣም አስፈላጊ ነው። ይህ አቅም ማጉያው የተቀነሰውን PSR ለማካካስ ይረዳል። ባለብዙ አስር-ኦክታቭ ክልሎች ውስጥ ዝቅተኛ impedance መሬት መንገድ መጠበቅ ጎጂ ጫጫታ ወደ op amp ውስጥ መግባት አይችልም መሆኑን ለማረጋገጥ ይረዳል. ምስል 1 በርካታ capacitors በትይዩ መጠቀም ያለውን ጥቅም ያሳያል. በዝቅተኛ ድግግሞሾች ውስጥ, ትላልቅ capacitors ዝቅተኛ impedance መሬት መንገድ ይሰጣሉ. ነገር ግን ድግግሞሹ የራሳቸው አስተጋባ ድግግሞሽ ከደረሰ በኋላ የ capacitor አቅም ይዳከማል እና ቀስ በቀስ ኢንዳክቲቭ ሆኖ ይታያል። በርካታ capacitors መጠቀም አስፈላጊ የሆነው ለዚህ ነው: የአንድ capacitor ድግግሞሽ ምላሽ መውደቅ ሲጀምር, የሌላው capacitor ድግግሞሽ ምላሽ መስራት ይጀምራል, ስለዚህ በብዙ አስር-ኦክታቭ ክልሎች ውስጥ በጣም ዝቅተኛ የ AC impedance መጠበቅ ይችላል.

 

በ op amp የኃይል አቅርቦት ፒን በቀጥታ ይጀምሩ; አነስተኛውን አቅም ያለው እና ትንሹ አካላዊ መጠን ያለው አቅም ከፒሲቢው ልክ እንደ ኦፕ አምፕ - እና በተቻለ መጠን ወደ ማጉያው አጠገብ መቀመጥ አለበት። የ capacitor የመሬት ተርሚናል በቀጥታ ከአጭሩ ፒን ወይም ከታተመ ሽቦ ጋር ከመሬት አውሮፕላን ጋር መያያዝ አለበት። በኃይል ተርሚናል እና በመሬት ተርሚናል መካከል ያለውን ጣልቃገብነት ለመቀነስ ከላይ ያለው የመሬት ግንኙነት ወደ ማጉያው የመጫኛ ተርሚናል በተቻለ መጠን ቅርብ መሆን አለበት.

 

ይህ ሂደት ቀጣዩ ትልቅ የአቅም ዋጋ ላላቸው capacitors መደገም አለበት። ከዝቅተኛው የአቅም መጠን 0.01 µF ጀምሮ 2.2 µF (ወይም ከዚያ በላይ) ኤሌክትሮይቲክ ካፕሲተርን ከዝቅተኛ አቻ ተከታታይ የመቋቋም (ESR) ጋር ማስቀመጥ ጥሩ ነው። የ0.01 µF አቅም ያለው የ0508 መያዣ መጠን በጣም ዝቅተኛ ተከታታይ ኢንዳክሽን እና እጅግ በጣም ጥሩ ከፍተኛ ድግግሞሽ አፈጻጸም አለው።

የኃይል አቅርቦት ለኃይል አቅርቦት፡- ሌላው የማዋቀሪያ ዘዴ በኦፕሬሽናል ማጉያው አወንታዊ እና አሉታዊ የኃይል አቅርቦት ተርሚናሎች ላይ የተገናኙ አንድ ወይም ብዙ ማለፊያ capacitors ይጠቀማል። ይህ ዘዴ በአብዛኛው ጥቅም ላይ የሚውለው በወረዳው ውስጥ አራት ማቀፊያዎችን ለማዋቀር አስቸጋሪ በሚሆንበት ጊዜ ነው. የእሱ ጉዳቱ የ capacitor መያዣው መጠን ሊጨምር ይችላል ምክንያቱም በ capacitor ላይ ያለው ቮልቴጅ በነጠላ አቅርቦት ማለፊያ ዘዴ ውስጥ ካለው የቮልቴጅ ዋጋ ሁለት እጥፍ ነው. የቮልቴጅ መጨመር የመሳሪያውን የቮልቴጅ ብልሽት, ማለትም የመኖሪያ ቤቱን መጠን መጨመር ያስፈልገዋል. ሆኖም, ይህ ዘዴ PSR እና የተዛባ አፈፃፀምን ሊያሻሽል ይችላል.

እያንዳንዱ ወረዳ እና ሽቦ የተለያዩ ስለሆነ የ capacitors ውቅር, ቁጥር እና capacitance ዋጋ በትክክለኛው የወረዳ መስፈርቶች መሠረት መወሰን አለበት.