Sa laraw sa PCB, ngano nga ang kalainan tali sa analog circuit ug digital circuit nga dako kaayo?

Ang ihap sa digital nga mga tigdesinyo ug digital circuit board despertinado nga mga eksperto sa engineering kanunay nga nagkadaghan, nga nagpakita sa us aka us aka kalihokan sa industriya. Bisan kung ang paghatag gibug-aton sa digital nga laraw nakahatag sa dagkong mga kalamboan sa mga elektronik nga produkto, naa pa kini, ug kanunay adunay pipila nga mga laraw sa sirkito nga adunay mga kalikopan o tinuod nga palibot. Ang mga estratehiya sa mga wiring sa analog ug digital nga mga kapatagan adunay pipila nga mga kaamgid, apan kung gusto nimo makakuha og labing maayo nga mga sangputanan, tungod sa ilang lainlaing mga distriste sa Wiring, ang yano nga wiring nga circuit nga wiring nga solusyon wala na ang kamalaumon nga solusyon.

Gihisgotan sa kini nga artikulo ang mga batakang pagkakapareho ug mga kalainan tali sa analog ug digital nga mga kable sa mga capacitor sa Bypass, mga sayup sa kuryente, ug Emptromagnetic nga pagpanghilabot (EMI)

Ang pagdugang sa mga capacitor sa Bypass o Decoupling sa Circuit Board ug ang lokasyon sa kini nga mga capacitors sa pisara sagad nga pagsabut alang sa mga laraw sa digital ug analog. Apan makapainteres, lahi ang mga hinungdan.

Sa disenyo sa Wiring sa Analog, ang mga capacitor sa Bypass sagad nga gigamit sa pag-agi sa high-frequency signal sa suplay sa kuryente. Kung ang mga capacitor sa Bypass wala pa idugang, kini nga mga high-frequency signal mahimong mosulod sa sensitibo nga mga analog nga mga panit sa suplay sa kuryente. Sa kasagaran, ang kadaghan sa kini nga mga high-frequency signals milapas sa abilidad sa mga analog nga mga aparato aron mapugngan ang mga signal nga hataas nga mga sign-frequency. Kung ang bypass captacitor wala gigamit sa analogo Circuit, kasaba mahimo nga ipakilala sa agianan sa signal, ug sa labi ka grabe nga mga kaso, mahimo pa nga hinungdan sa pag-uyog.

Sa analog ug digital nga disenyo sa PCB, bypass o decoupling capacitors (0.1UPling Capacitors (0.1UF) kinahanglan ibutang ingon nga hapit sa aparato kutob sa mahimo. Ang captoffling capactor sa kuryente (10UF) kinahanglan ibutang sa agianan sa linya sa kuryente sa circuit board. Sa tanan nga mga kaso, ang mga lagdok sa kini nga mga capacitor kinahanglan mubo.

Sa circuit board sa Figure 2, lainlaing mga ruta ang gigamit sa pag-ruta sa gahum ug mga wire sa ground. Tungod sa dili husto nga kooperasyon, ang mga sangkap sa elektroniko ug mga sirkito sa sirkito nga board labi ka labi nga ipailalom sa pagpanghilabot sa electromagnetic.

Sa usa ka panel sa Figure 3, ang gahum ug mga kable nga adunay mga sangkap sa mga sangkap sa sirkito nga board hapit sa matag usa. Ang managsama nga ratio sa linya sa kuryente ug ang linya sa sirkito sa kini nga tabla sa sirkito angay sama sa gipakita sa Figure 2
　　
Alang sa digital nga mga aparato sama sa mga controller ug mga processors, decoupling capacitor usab ang gikinahanglan, apan alang sa lainlaing mga hinungdan. Ang usa ka function sa kini nga mga capacitor mao ang paglihok ingon usa ka "Miniature" nga bayad sa bangko.

Sa digital nga mga sirkito, ang usa ka daghang kantidad sa kasamtangan kasagaran gikinahanglan aron mahimo ang pagbalhin sa estado sa ganghaan. Tungod kay ang pagbalhin sa mga pagbalhin nga mga alon nga gihimo sa chip sa pagbalhin ug pag-agos sa circuit board, mapuslanon nga adunay dugang nga "ekstra" nga mga sumbong. Kung wala'y igong bayad kung ang paghimo sa paglihok sa pagbalhin, ang boltahe sa suplay sa kuryente mabag-o kaayo. Ang sobra nga pagbag-o sa boltahe magpahinabo sa lebel sa signal sa digital aron makasulod sa dili sigurado nga kahimtang, ug mahimong hinungdan sa estado nga makina sa digital nga aparato nga molihok nga dili husto.

Ang pagbalhin sa karon nga pag-agos sa pagsubay sa circuit board hinungdan sa pagbag-o sa boltahe, ug ang pagsunud sa board sa circuit adunay parasitiko nga indityoce. Ang mosunud nga pormula mahimong magamit aron makalkulo ang pagbag-o sa boltahe: V = LDI / DT. Lakip sa mga niini: V = boltahe nga pagbag-o, l = circuit board trace inductance, di = karon nga pagbag-o sa Trace, DT = karon nga oras sa pagbag-o.
　　
Busa, sa daghang mga hinungdan, mas maayo nga ipadapat ang Bypass (o decoupling) nga mga capacitor sa suplay sa kuryente o sa mga power suplay sa mga aktibo nga aparato.

Ang kuryente sa kuryente ug yuta nga kawat kinahanglan nga mag-uban

Ang posisyon sa kuryente sa kuryente ug ang ground wire maayo nga gipahiangay aron makunhuran ang posibilidad sa pagpanghilabot sa electromagnetic. Kung ang linya sa kuryente ug ang linya sa yuta dili husto nga gipahiangay, usa ka loop sa sistema ang gidisenyo ug ang kasaba lagmit makamugna.

Usa ka pananglitan sa usa ka disenyo sa PCB diin ang linya sa kuryente ug linya sa yuta dili tukma nga gipares nga gipakita sa Figure 2. Sa kini nga circuit nga lugar, ang gidisenyo nga lugar nga Loop mao ang 697cm². Gamit ang pamaagi nga gipakita sa Figure 3, ang posibilidad sa radiated nga kasaba sa o gikan sa Circuit Board nga nagpadasig sa boltahe sa loop mahimong labi ka pagkunhod.

Ang kalainan tali sa mga estratehiya sa analog ug digital nga mga estratehiya

▍Ang eroplano sa yuta usa ka problema

Ang batakan nga kahibalo sa Wiring sa Circuit Board magamit sa parehong analog ug digital nga mga sirkito. Ang usa ka sukaranang pagmando sa kumagko mao ang paggamit sa usa ka wala'y hunong nga eroplano nga ground. Kini nga kasagarang pagsabut nagpakunhod sa DI / DT (pagbag-o sa karon nga oras) nga epekto sa digital nga mga sirkito, nga nagbag-o sa potensyal sa ground ug hinungdan sa pagsulud sa mga circuit sa yuta.

Ang mga teknik sa mga kable alang sa digital ug analog circuits parehas nga parehas, nga adunay usa ka eksepsiyon. Alang sa mga analogo nga sirkito, adunay lain nga punto nga matikdan, nga mao, ipadayon ang mga linya sa signal sa digital ug mga galong sa ground eroplano kutob sa mahimo. Mahimo kini nga makonektar sa pagkonekta sa eroplano nga analogo sa yuta sa lugar nga gilain sa sistema sa yuta, o pagbutang sa analog circuit sa layo nga tumoy sa circuit board, nga mao ang katapusan sa linya. Gihimo kini aron mapadayon ang pag-agwanta sa gawas sa dalan nga signal sa labing gamay.

Dili kinahanglan buhaton kini alang sa digital nga mga sirkito, nga makatugot sa daghang mga kasaba sa eroplano nga wala'y problema.

Ang Figure 4 (wala) nag-inusara sa aksyon nga pag-undang sa digital gikan sa analog circuit ug gilain ang mga bahin sa digital ug analog sa circuit. .

Hulagway 5 Layout Duha ka Sulud nga Pagsubay sa PCB, dali nga maporma ang parasitiko nga kapasidad. Tungod sa paglungtad sa kini nga matang sa kapaswit, usa ka paspas nga pagbag-o sa boltahe sa usa ka pagsubay ang makahimo usa ka karon nga signal sa lain nga pagsubay.

Hulagway 6 Kung dili nimo hatagan pagtagad ang pagbutang sa mga pagsubay, ang mga pagsubay sa PCB mahimong magpatunghag usa ka linya sa linya ug us aka indityound. Ang kini nga parasitiko nga induka makadaot kaayo sa operasyon sa mga sirkito lakip ang digital switch circuit.

Ang lokasyon sa ▍Component

Ingon sa nahisgutan sa ibabaw, sa matag laraw sa PCB, ang tunog nga bahin sa circuit ug ang "hilum" nga bahin (dili kasaba nga bahin) kinahanglan ibulag. Sa kasagaran, ang digital nga mga sirkito "adunahan" sa kasaba ug dili maayo sa kasaba (tungod kay ang digital circuit adunay usa ka mas dako nga pagtugot sa tunog sa boltahe); Sa kasukwahi, ang voltage woot tolerance sa analogo mga sirkito labi ka gamay.

Sa duha, ang mga analog circuit mao ang labing sensitibo sa pagbalhin sa kasaba. Sa mga kable sa usa ka sinagol nga signal nga sistema, kining duha nga mga sirkito kinahanglan nga ibulag, ingon sa gipakita sa Figure 4.
　　
Ang mga sangkap nga ▍parasitic nga gihimo sa Disenyo sa PCB

Duha ka sukaranan nga mga elemento nga parasitiko nga mahimong hinungdan sa mga problema dali nga naporma sa Disenyo sa PCB: Ang parasitiko nga kapasidad ug parasitiko nga indityoce ug parasitiko nga indityo.

Kung nagdesinyo sa usa ka board sa circuit, ang pagbutang sa duha nga mga pagsubay nga hapit sa usag usa makahimo og parasitiko nga kapasidad. Mahimo nimo kini: sa duha nga lainlaing mga sapaw, ibutang ang usa ka pagsubay sa ibabaw sa lain nga pagsubay; o sa parehas nga layer, ibutang ang usa ka pagsubay sa sunod nga pagsubay, ingon sa gipakita sa Figure 5.
　　
Niining duha ka mga pagsunud sa pagsubay, ang mga pagbag-o sa boltahe sa ibabaw sa panahon (DV / DT) sa usa ka pagsubay mahimong hinungdan sa karon nga pagsubay. Kung ang uban nga pagsubay mao ang taas nga importance, ang karon nga nahimo sa kapatagan sa koryente pag-usab sa boltahe.
　　
Ang paspas nga boltahe nga kanunay kanunay nga mahitabo sa digital nga bahin sa laraw sa signal sa analog. Kung ang mga pagsubay sa mga paspas nga boltahe nga hapit sa taas nga impedtance analog nga mga pagsubay, kini nga sayup nga makaapekto sa katukma sa analogo circuit. Sa kini nga palibot, ang mga analog circuit adunay duha nga mga kakulangan: ang ilang tunog nga pagtugot labi ka ubos kaysa sa digital nga mga sirkito; ug ang taas nga mga pagsubay sa impedtance mas kasagaran.
　　
Ang paggamit sa usa sa mosunud nga duha nga mga pamaagi mahimong makunhuran ang kini nga panghitabo. Ang labing sagad nga gigamit nga teknik mao ang pagbag-o sa gidak-on tali sa mga pagsubay sumala sa equation sa kapasidad. Ang labing epektibo nga gidak-on sa pagbag-o mao ang gilay-on tali sa duha nga mga pagsubay. Kinahanglan nga hinumdoman nga ang variable D naa sa denominador sa equation sa kapasidad. Ingon sa pagdako, ang reaksyon sa kapasidad pagminus. Laing variable nga mahimong mausab mao ang gitas-on sa duha nga mga pagsubay. Sa kini nga kaso, ang gitas-on sa mikunhod, ug ang kapasidad sa kapasidad tali sa duha nga mga pagsubay usab mokunhod.
　　
Ang isa pa ka pamaagi mao ang pagbutang sa usa ka wire sa gawas sa niining duha nga mga pagsubay. Ang ground wire ubos nga imporce, ug pagdugang usa pa nga pagsubay sama niini ang makapahuyang sa pagpanghilabot sa kapatagan sa koryente, ingon sa gipakita sa Hulagway 5.
　　
Ang prinsipyo sa parasitiko nga induka sa board sa circuit parehas sa kana sa parasitiko nga kapasidad. Kini usab aron ibutang ang duha nga mga pagsubay. Sa duha nga lainlaing mga sapaw, ibutang ang usa ka pagsubay sa ibabaw sa lain nga pagsubay; o sa parehas nga layer, ibutang ang usa ka pagsubay sa tupad sa lain, ingon sa gipakita sa Figure 6.

Niining duha ka mga kahimtang sa mga kable, ang karon nga pagbag-o (DI / DT) sa usa ka pagsubay sa oras, tungod sa induksance sa kini nga pagsubay, makamugna ang boltahe sa parehas nga pagsubay; Ug tungod sa paglungtad sa usag usa nga indukance, kini usa ka katimbang nga karon nga nahimo sa lain nga pagsubay. Kung ang pagbag-o sa boltahe sa una nga pagsubay igo na, ang pagpanghilabot mahimong makunhuran ang pagtugot sa boltahe sa digital circuit ug hinungdan sa mga sayup. Kini nga panghitabo dili lamang mahitabo sa digital nga mga sirkito, apan kini nga panghitabo labi ka kasagaran sa digital nga mga sirkito tungod sa kadaghan nga pagdali sa pagbalhin sa mga circuit sa digital.
　　
Aron pagwagtang sa potensyal nga tunog gikan sa mga gigikanan sa pagpanghilabot sa electromagnetic, labing maayo nga magbulag "hilum" nga mga linya sa analog gikan sa Ingy I / O Port. Aron sulayan ang pagkab-ot sa usa ka gahum nga adunay kakulangan sa pagkunhod sa gahum ug ang induksance sa digital circuit wire kinahanglan nga maminusan, ug ang kapasidad sa kapasidad sa mga analogo nga mga sirkito kinahanglan maminusan.
　　
03

Kataposan

Pagkahuman sa determinasyon sa digital ug analog determinado, ang mabinantayon nga pag-ruta hinungdanon sa usa ka malampuson nga PCB. Ang estratehiya sa kable sagad nga gipaila sa tanan ingon usa ka lagda sa kumagko, tungod kay lisud nga sulayan ang katapusang kalampusan sa produkto sa usa ka kalikopan sa laboratoryo. Busa, bisan pa sa mga pagkakapareho sa mga estratehiya sa mga kable sa digital ug analog, ang mga kalainan sa ilang mga estratehiya sa mga kable kinahanglan nga mailhan ug kuhaon nga seryoso.