He aha nā mākau hoʻolālā o ka op amp circuit PCB?

He koʻikoʻi ko ka uwea ʻana o ka papa kaapuni paʻi (PCB) i nā kaʻa kaʻapuni kiʻekiʻe, akā ʻo ia kekahi o nā ʻanuʻu hope loa i ke kaʻina hana kaʻapuni. Nui nā pilikia me ka uwila PCB kiʻekiʻe, a ua kākau ʻia nā palapala he nui ma kēia kumuhana. Kūkākūkā nui kēia ʻatikala i ka uwea ʻana o nā kaapuni kiʻekiʻe mai kahi hiʻohiʻona kūpono. ʻO ke kumu nui, ʻo ia ke kōkua i nā mea hoʻohana hou e hoʻolohe i nā pilikia like ʻole e pono e noʻonoʻo ʻia i ka wā e hoʻolālā ana i nā hoʻolālā PCB kaapuni kiʻekiʻe. ʻO ke kumu ʻē aʻe ka hāʻawi ʻana i kahi loiloi loiloi no nā mea kūʻai aku i hoʻopā ʻole i ka wili PCB no kekahi manawa. Ma muli o ka palena palena ʻole, ʻaʻole hiki i kēia ʻatikala ke kūkākūkā kikoʻī i nā pilikia āpau, akā e kūkākūkā mākou i nā ʻāpana koʻikoʻi i loaʻa ka hopena nui loa i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hana kaapuni, ka pōkole o ka manawa hoʻolālā, a me ka mālama ʻana i ka manawa hoʻololi.

ʻOiai ʻo ka manaʻo nui ma ʻaneʻi e pili ana i nā kaʻa e pili ana i nā amplifier hana kiʻekiʻe, ʻo nā pilikia a me nā ʻano i kūkākūkā ʻia ma ʻaneʻi e pili ana i nā uea i hoʻohana ʻia i ka hapa nui o nā kaʻa analog kiʻekiʻe. Ke hana nei ka mea hoʻonui hana i kahi alapine lekiō kiʻekiʻe (RF), ʻo ka hana o ke kaapuni e hilinaʻi nui ʻia i ka hoʻolālā PCB. Hiki i nā hoʻolālā kaapuni hana kiʻekiʻe ke nānā maikaʻi ma nā "kiʻi" hiki ke loaʻa ka hana maʻamau inā pili lākou i ka mālama ʻole i ka wā uea. ʻO ka noʻonoʻo mua a me ka nānā ʻana i nā kikoʻī koʻikoʻi i ke kaʻina hana uwea e kōkua i ka hōʻoia ʻana i ka hana kaapuni i manaʻo ʻia.

 

kiʻi hoʻolālā

ʻOiai ʻaʻole hiki i kahi schematic maikaʻi ke hōʻoiaʻiʻo i kahi wili maikaʻi, hoʻomaka kahi wili maikaʻi me kahi schematic maikaʻi. E noʻonoʻo pono i ke kahakaha ʻana i ka schematic, a pono ʻoe e noʻonoʻo i ke kahe o ka hōʻailona o ke kaapuni holoʻokoʻa. Inā loaʻa kahi kahe hōʻailona maʻamau a paʻa mai ka hema a i ka ʻākau i ka schematic, a laila pono e like ke kahe hōʻailona maikaʻi ma ka PCB. E hāʻawi i ka ʻike e like me ka hiki ma ka schematic. No ka mea, i kekahi manawa ʻaʻole i laila ka ʻenekini hoʻolālā kaapuni, e noi mai nā mea kūʻai aku e kōkua i ka hoʻoponopono ʻana i ka pilikia kaapuni, e mahalo nui nā mea hoʻolālā, nā ʻenehana a me nā ʻenekini i kēia hana, me mākou.

Ma waho aʻe o nā ʻike kuhikuhi maʻamau, ka hoʻohana ʻana i ka mana, a me ka hoʻomanawanui hewa, he aha ka ʻike e hāʻawi ʻia i ka schematic? Eia kekahi mau manaʻo e hoʻohuli i nā schematics maʻamau i nā schematics papa mua. Hoʻohui i nā nalu, ʻike mechanical e pili ana i ka pūpū, ka lōʻihi o nā laina i paʻi ʻia, nā wahi hakahaka; hōʻike i nā ʻāpana e pono ke kau ʻia ma ka PCB; hāʻawi i ka ʻike hoʻololi, nā pae waiwai o nā mea, ka ʻike hoʻoheheʻe wela, nā laina paʻi impedance, nā ʻōlelo, a me nā kaapuni pōkole wehewehe hana… (a me nā mea ʻē aʻe).
Mai manaʻoʻiʻo i kekahi

Inā ʻaʻole ʻoe e hoʻolālā iā ʻoe iho, e ʻoluʻolu e hāʻawi i ka manawa kūpono e nānā pono i ka hoʻolālā ʻana o ke kanaka wili. ʻO kahi pale liʻiliʻi he hoʻokahi haneli ka nui o ka lāʻau i kēia manawa. Mai manaʻo e hoʻomaopopo ka mea wili i kāu mau manaʻo. ʻO kou manaʻo a me kou alakaʻi ka mea nui loa i ka wā mua o ke kaʻina hana hoʻolālā uea. ʻOi aku ka ʻike e hiki iā ʻoe ke hāʻawi, a ʻoi aku ka nui o kou komo ʻana i ke kaʻina hana uea holoʻokoʻa, ʻoi aku ka maikaʻi o ka PCB hopena. E hoʻonoho i kahi manawa hoʻopau no ka ʻenekini hoʻolālā uea-wikiwiki e like me ka hōʻike holomua uea āu e makemake ai. ʻO kēia ʻano "loulou paʻa" e pale i ka hele hewa ʻana o ka uwea, a laila e hōʻemi i ka hiki ke hana hou.

ʻO nā ʻōlelo aʻoaʻo e pono e hāʻawi ʻia i ka ʻenekini uila: kahi wehewehe pōkole o ka hana kaapuni, kahi kiʻi kiʻi o ka PCB e hōʻike ana i nā kūlana hoʻokomo a me nā kūlana hoʻopuka, ʻike hoʻopaʻa PCB (no ka laʻana, pehea ka mānoanoa o ka papa, ehia mau papa. aia, a me nā ʻike kikoʻī e pili ana i kēlā me kēia papa hōʻailona a me ka hana honua mokulele-hana Hoʻohana mana, uea honua, hōʻailona analog, hōʻailona kikohoʻe a me ka hōʻailona RF); he aha nā hōʻailona e pono ai no kēlā me kēia papa; koi i ka hoʻokomo ʻana i nā mea nui; kahi kūpono o nā ʻāpana bypass; he mea nui na laina i paiia; ʻO nā laina e pono ai ke kāohi i nā laina paʻi impedance; ʻO nā laina hea e pono ai ke kūlike me ka lōʻihi; ka nui o nā ʻāpana; ʻo nā laina i pai ʻia e pono e mamao (a kokoke paha) kekahi i kekahi; ʻo nā laina e pono ke mamao (a kokoke paha) kekahi i kekahi; ʻo nā ʻāpana e pono ke mamao (a kokoke paha) kekahi i kekahi; ʻO nā mea e pono ai ke kau ma luna o ka PCB, nā mea i kau ʻia ma lalo. Mai hoʻopiʻi i ka nui o ka ʻike no nā poʻe ʻē aʻe-ʻuʻuku loa? He nui loa? Mai hana.

He ʻike hoʻonaʻauao: Ma kahi o 10 mau makahiki i hala aku nei, ua hoʻolālā au i kahi papa kaapuni mauna mauna multilayer - aia nā ʻāpana ma nā ʻaoʻao ʻelua o ka papa. E hoʻohana i ka nui o nā wili e hoʻoponopono ai i ka papa i loko o kahi pūpū alumini i uhi ʻia i ke gula (no ka mea, aia nā hōʻailona anti-vibration koʻikoʻi). ʻO nā pine e hāʻawi ana i ka feedthrough bias e hele i ka papa. Hoʻopili ʻia kēia pine i ka PCB e nā uwea kūʻai. He mea paʻakikī loa kēia. Hoʻohana ʻia kekahi mau mea ma ka papa no ka hoʻonohonoho hoʻāʻo (SAT). Akā, ua wehewehe au i kahi o kēia mau mea. Hiki iā ʻoe ke koho i kahi i hoʻokomo ʻia ai kēia mau ʻāpana? Ma ke ala, ma lalo o ka papa. I ka wā e hoʻokaʻawale ai nā mea ʻenekinia huahana a me nā ʻenehana i ka hāmeʻa holoʻokoʻa a hoʻohui hou iā lākou ma hope o ka hoʻopau ʻana i nā hoʻonohonoho, me he mea lā ʻaʻole lākou hauʻoli. ʻAʻole au i hana hewa hou mai ia manawa.

Kūlana

E like me ka PCB, ʻo ka wahi ka mea āpau. Ma hea e kau ai i kahi kaapuni ma ka PCB, kahi e hoʻokomo ai i kāna mau ʻāpana kaapuni kikoʻī, a he aha nā ʻāpana ʻē aʻe e pili ana, he mea nui loa ia mau mea a pau.

ʻO ka maʻamau, ua hoʻoholo mua ʻia nā kūlana o ka hoʻokomo, ka hoʻopuka, a me ka lako mana, akā pono ke kaʻapuni ma waena o lākou e "pāʻani i kā lākou hana ponoʻī." ʻO kēia ke kumu o ka nānā ʻana i nā kikoʻī wiring e hoʻihoʻi nui. E hoʻomaka me ka wahi o nā mea nui a e noʻonoʻo i ke kaapuni kikoʻī a me ka PCB holoʻokoʻa. ʻO ka wehewehe ʻana i kahi o nā ʻāpana koʻikoʻi a me nā ala hōʻailona mai ka hoʻomaka ʻana e kōkua e hōʻoia i ka hoʻokō ʻana o ka hoʻolālā i nā pahuhopu hana i manaʻo ʻia. ʻO ka loaʻa ʻana o ka hoʻolālā kūpono i ka manawa mua hiki ke hōʻemi i nā kumukūʻai a me ke kaomi-a hoʻopōkole i ka pōʻai hoʻomohala.

Mana kāʻei

ʻO ke kāʻei ʻana i ka lako mana ma ka ʻaoʻao mana o ka amplifier i mea e hōʻemi ai i ka walaʻau he mea koʻikoʻi loa ia i ke kaʻina hana hoʻolālā PCB-me nā amplifiers hana kiʻekiʻe a i ʻole nā ​​​​kaapuni kiʻekiʻe kiʻekiʻe. ʻElua mau ʻano hoʻonohonoho maʻamau no ke kaʻe ʻana i nā amplifier hana kiʻekiʻe.

Ke hoʻopaʻa ʻana i ka pahu mana: ʻO kēia kaʻina hana ʻoi aku ka maikaʻi i ka hapa nui o nā hihia, me ka hoʻohana ʻana i nā capacitor parallel lehulehu e hoʻopaʻa pololei i ka pine lako o ka amplifier hana. Ma ka ʻōlelo maʻamau, lawa nā capacitors ʻelua-akā ʻo ka hoʻohui ʻana i nā capacitor parallel hiki ke pōmaikaʻi i kekahi mau kaapuni.

ʻO ka pilina pili o nā capacitors me nā waiwai capacitance ʻē aʻe e kōkua i ka hōʻoia ʻana i ka impedance haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa (AC) hiki ke ʻike ʻia ma ka pine hāʻawi mana ma luna o kahi band ākea ākea. He mea koʻikoʻi loa kēia ma ke alapine attenuation o ka mana amplifier power supply rejection ratio (PSR). Kōkua kēia capacitor e hoʻopaʻi i ka PSR i hoʻemi ʻia o ka amplifier. ʻO ka mālama ʻana i kahi ala haʻahaʻa haʻahaʻa impedance ma nā pae he ʻumi-octave e kōkua i ka hōʻoia ʻana ʻaʻole hiki ke komo ka leo ʻino i ka op amp. Hōʻike ka Figure 1 i ka maikaʻi o ka hoʻohana ʻana i nā capacitors lehulehu i ka like. Ma nā alapine haʻahaʻa, hāʻawi nā capacitor nui i kahi ala haʻahaʻa impedance. Akā i ka manawa e hiki ai ke alapine i ko lākou alapine resonant, e nāwaliwali ka capacitance o ka capacitor a ʻike ʻia ka inductive. ʻO kēia ke kumu he mea nui ka hoʻohana ʻana i nā capacitor he nui: i ka wā e hoʻomaka ai ka hāʻule ʻana o ka pane alapine o kahi capacitor, e hoʻomaka ana ka pane alapine o ka capacitor ʻē aʻe e hana, no laila hiki iā ia ke mālama i kahi impedance haʻahaʻa haʻahaʻa loa i nā pae he ʻumi-octave.

 

E hoʻomaka pololei me nā pine lako mana o ka op amp; ka capacitor me ka liʻiliʻi liʻiliʻi a me ka liʻiliʻi liʻiliʻi o ke kino pono e kau ʻia ma ka ʻaoʻao like o ka PCB me ka op amp-a kokoke loa i ka amplifier. Pono e hoʻopili pololei ʻia ka pahu lepo o ka capacitor i ka mokulele honua me ka pine pōkole a i ʻole ka uea paʻi. ʻO ka pili honua ma luna aʻe e pili kokoke loa i ka pahu ukana o ka amplifier i mea e hōʻemi ai i ka hoʻopili ʻana ma waena o ka pahu mana a me ka pahu lepo.

 

Pono e hana hou ʻia kēia kaʻina hana no nā capacitors me ka waiwai capacitance nui loa. ʻOi aku ka maikaʻi e hoʻomaka me ka liʻiliʻi liʻiliʻi capacitance waiwai o 0.01 µF a kau i kahi 2.2 µF (a i ʻole ka nui) electrolytic capacitor me ka haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa series resistance (ESR) kokoke iā ia. ʻO ka capacitor 0.01 µF me ka nui o ka hihia 0508 he haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa a me ka hana kiʻekiʻe kiʻekiʻe.

Hāʻawi mana i ka lako mana: Hoʻohana ʻia kekahi ʻano hoʻonohonoho hoʻonohonoho hoʻokahi a ʻoi aku paha i nā capacitors bypass i hoʻopili ʻia ma waena o nā pahu lako mana maikaʻi a maikaʻi ʻole o ka amplifier hana. Hoʻohana pinepine ʻia kēia ʻano i ka wā e paʻakikī ai ka hoʻonohonoho ʻana i nā capacitor ʻehā i ke kaapuni. ʻO kona hemahema, ʻo ia ka piʻi ʻana o ka nui o ka capacitor no ka mea ʻoi aku ka pālua o ka volta ma waena o ka capacitor i ka nui o ka volta ma ke ʻano bypass hoʻolako hoʻokahi. ʻO ka hoʻonui ʻana i ka volta e pono ai ka hoʻonui ʻana i ka voltage breakdown helu o ka hāmeʻa, ʻo ia hoʻi, e hoʻonui i ka nui o ka hale. Eia naʻe, hiki i kēia ala ke hoʻomaikaʻi i ka PSR a me ka hana distortion.

No ka mea ʻokoʻa kēlā me kēia kaapuni a me nā wili, pono e hoʻoholo ʻia ka hoʻonohonoho, ka helu a me ka capacitance waiwai o nā capacitors e like me nā koi o ke kaapuni maoli.