Na PCB imewe, gịnị kpatara ọdịiche dị n'etiti sekit analọg na sekit dijitalụ ji buru ibu?

Ọnụ ọgụgụ nke ndị na-emepụta dijitalụ na ndị ọkachamara na-emepụta ihe na-emepụta ihe na-emepụta ihe na-emepụta ihe na-arịwanye elu mgbe niile, nke na-egosipụta ọganihu mmepe nke ụlọ ọrụ ahụ. Ọ bụ ezie na e mesiri ike na imepụta dijitalụ ewetala nnukwu mmepe na ngwaahịa eletrọnịkị, ọ ka dị adị, a ga-enwekwa ụfọdụ atụmatụ sekit nke na-eji analọgụ ma ọ bụ ezigbo gburugburu emekọrịta ihe. Amụma wiring na mpaghara analọg na dijitalụ nwere ụfọdụ myirịta, ma mgbe ịchọrọ ị nweta nsonaazụ ka mma, n'ihi usoro wiwi ha dị iche iche, imewe wiwi dị mfe abụghịzi ngwọta kachasị mma.

Isiokwu a na-atụle isi myirịta na ndịiche dị n'etiti analọg na dijitalụ wiring na okwu nke uzo capacitors, ike ọkọnọ, ala imewe, voltaji njehie, na electromagnetic nnyonye anya (EMI) kpatara PCB wiring.

Ịgbakwunye uzo ma ọ bụ decoupling capacitors na bọọdụ sekit na ọnọdụ nke capacitors ndị a na bọọdụ bụ ihe ezi uche dị na ya maka atụmatụ dijitalụ na analog. Ma n'ụzọ na-akpali mmasị, ihe kpatara ya dị iche.

N'ime imewe wiring analọg, a na-ejikarị ndị na-eme ihe na-agafe agafe na-agafe akara ugboro ugboro na ọkụ ọkụ. Ọ bụrụ na agbakwunyeghị capacitors gafere, akara ngosi ndị a dị elu nwere ike banye ibe analọgụ nwere mmetụta site na ntụtụ ọkụ. N'ikwu okwu n'ozuzu, ugboro ole mgbaàmà ndị a dị elu karịa ike ngwaọrụ analọgụ iji gbochie mgbama ugboro ugboro. Ọ bụrụ na ejighị capacitor gafere na sekit analọg, enwere ike ịme mkpọtụ n'okporo ụzọ mgbama, na n'ọnọdụ ndị ka njọ, ọ nwere ike ibute mkpọtụ.

N'ime imewe PCB analog na dijitalụ, a ga-edobe mgbanaka ma ọ bụ decoupling capacitors (0.1uF) dị ka nso ngwaọrụ dị ka o kwere mee. Ekwesịrị idobe ihe na-eme ka ike ọkọnọ decoupling capacitor (10uF) n'ọnụ ụzọ eriri ọkụ nke bọọdụ sekit. N'ọnọdụ niile, ntụtụ nke capacitors ndị a kwesịrị ịdị mkpụmkpụ.

Na bọọdụ sekit dị na eserese 2, a na-eji ụzọ dị iche iche na-ebugharị ike na ala wires. N'ihi imekọ ihe ọnụ na-ezighi ezi, ihe elektrọnik na sekit ndị dị na bọọdụ sekit nwere ike ịnwe nnyonye anya electromagnetic.

N'ime otu panel nke eserese 3, ike na eriri ala na ihe ndị dị na bọọdụ sekit dị nso na ibe ha. Nkwekọrịta nke eriri ọkụ na eriri ala dị na bọọdụ sekit a kwesịrị ekwesị dị ka egosiri na eserese 2. Ihe gbasara nke puru omume nke ngwa eletrọnịkị na sekit dị na bọọdụ sekit na-etinye aka na nnyonye anya electromagnetic (EMI) na-ebelata ugboro 679/12.8 ma ọ bụ ihe dị ka ugboro 54.
　　
Maka ngwaọrụ dijitalụ dị ka ndị na-ahụ maka njikwa na ndị na-arụ ọrụ, a na-achọkwa ndị na-emepụta ihe na-emepụta ihe, ma maka ihe dị iche iche. Otu ọrụ nke capacitors ndị a bụ ime ihe dị ka ụlọ akụ ụgwọ "obere".

Na sekit dijitalụ, a na-achọkarị nnukwu ego nke ugbu a iji mee mgbanwe ọnụ ụzọ ámá. Ebe ọ bụ na a na-emepụta ọkụ ọkụ na-agafe agafe na mgbawa mgbe ị na-agbanwe ma na-agafe na bọọdụ sekit, ọ bara uru ịnweta ụgwọ "mbere" ọzọ. Ọ bụrụ na enweghị ụgwọ zuru oke mgbe ị na-eme mgbanwe mgbanwe, voltaji ọkụ ga-agbanwe nke ukwuu. Mgbanwe voltaji dị ukwuu ga-eme ka ọkwa mgbama dijitalụ banye ọnọdụ a na-ejighị n'aka, ma nwee ike ime ka igwe steeti dị na ngwaọrụ dijitalụ rụọ ọrụ na-ezighi ezi.

Mgbanwe nke ugbu a na-agafe na trace bọọdụ sekit ga-eme ka voltaji gbanwee, na akara sekit ahụ nwere inductance parasitic. Enwere ike iji usoro a gbakọọ mgbanwe voltaji: V = LdI/dt. N'ime ha: V = mgbanwe voltaji, L = sekit bọọdụ trace inductance, dI = mgbanwe ugbu a site na akara, dt = oge mgbanwe ugbu a.
　　
Ya mere, n'ihi ọtụtụ ihe, ọ ka mma itinye uzo (ma ọ bụ decoupling) capacitors na ike ọkọnọ ma ọ bụ na ike ọkọnọ atụdo nke na-arụ ọrụ ngwaọrụ.

Ekwesịrị ijikọ eriri ike na waya ala ọnụ

Ọnọdụ nke eriri ike na waya ala dabara nke ọma iji belata ohere nke nnyonye anya electromagnetic. Ọ bụrụ na eriri ọkụ na ahịrị ala ejikọtaghị nke ọma, a ga-emepụta loop sistemu na enwere ike ịme mkpọtụ.

Ihe atụ nke imewe PCB ebe eriri ọkụ na ahịrị ala na-adakọghị nke ọma ka egosiri na eserese 2. N'elu bọọdụ sekit a, mpaghara loop a haziri bụ 697cm². N'iji usoro egosiri na eserese 3, enwere ike ibelata oke mkpọtụ mkpọtụ na ma ọ bụ gbanyụọ bọọdụ sekit na-ebute voltaji na akaghị.

Ọdịiche dị n'etiti analọg na usoro wiwi dijitalụ

▍ Ụgbọ elu ala bụ nsogbu

Ihe ọmụma bụ isi nke wiring bọọdụ sekit na-adabara ma sekit analọgụ na dijitalụ. Iwu isi isi bụ iji ụgbọ elu ala na-akwụsịghị akwụsị. Echiche a na-ahụkarị na-ebelata mmetụta dI / dt (mgbanwe na oge ugbu a) na sekit dijitalụ, nke na-agbanwe ikike ala ma mee ka mkpọtụ banye na sekit analog.

Usoro wiring maka sekit dijitalụ na analọgụ bụ otu ihe, ma ewezuga otu. Maka sekit analog, enwere isi ihe ọzọ ị ga-ahụ, ya bụ, dobe ahịrị akara ngosi dijitalụ na loops n'ime ụgbọ elu ala dị anya site na sekit analog dị ka o kwere mee. Enwere ike nweta nke a site na ijikọ ụgbọ elu ala analog na njikọ ala usoro dị iche iche, ma ọ bụ tinye sekit analog na njedebe dị anya nke bọọdụ sekit, nke bụ njedebe nke ahịrị. Emere nke a iji dobe nnyonye anya mpụga na ụzọ mgbama ka opekempe.

Ọ dịghị mkpa ime nke a maka sekit dijitalụ, nke nwere ike ịnagide oke mkpọtụ n'elu ala n'enweghị nsogbu.

Ọgụgụ 4 (n'aka ekpe) na-ekewapụta ihe ngbanwe dijitalụ na sekit analọg wee kewaa akụkụ dijitalụ na analog nke sekit. (N'aka nri) Ekwesịrị ịkewa oke ugboro na ugboro dị ala dị ka o kwere mee, na ihe ndị na-eme ihe dị elu kwesịrị ịdị nso na njikọ nke eriri sekit.

Onyonyo 5 Nhazi akara abụọ dị nso na PCB, ọ dị mfe ịmepụta ikike parasitic. N'ihi ịdị adị nke ụdị ikike a, mgbanwe voltaji ngwa ngwa n'otu akara nwere ike ịmepụta mgbaàmà dị ugbu a na nchọta ọzọ.

Ọnụọgụ 6 Ọ bụrụ na ị naghị eleba anya na ntinye nke akara, akara ndị dị na PCB nwere ike ịmepụta inductance line na inductance. Inductance nke parasitic a na-emerụ ahụ maka ọrụ sekit gụnyere sekit mgbanwe dijitalụ.

▍ Ọnọdụ akụrụngwa

Dịka e kwuru n'elu, na nhazi PCB ọ bụla, akụkụ mkpọtụ nke sekit na akụkụ "dị jụụ" (akụkụ na-abụghị ụda) kwesịrị ikewapụ. N'ikwu okwu n'ozuzu, sekit dijitalụ bụ "ọgaranya" na mkpọtụ na enweghị mmetụta maka mkpọtụ (n'ihi na sekit dijitalụ nwere oke mkpọtụ mkpọtụ voltaji); N'ụzọ megidere nke ahụ, nnabata voltaji mkpọtụ nke sekit analog dị ntakịrị.

N'ime ha abụọ, sekit analọgụ kacha emetụ n'ahụ n'ịgbanwe mkpọtụ. Na wiring nke usoro mgbaama agwakọta, ekwesịrị ịkewa sekit abụọ a, dị ka egosiri na eserese 4.
　　
▍Parasitic components emebere site na PCB imewe

A na-emepụta ihe abụọ bụ isi parasitic nwere ike ịkpata nsogbu na PCB imewe: ikike parasitic na inductance parasitic.

Mgbe ị na-emepụta bọọdụ sekit, itinye akara abụọ n'akụkụ ibe ha ga-eme ka ikike parasitic pụta. Ị nwere ike ime nke a: N'elu ọkwa abụọ dị iche iche, tinye otu akara n'elu nke ọzọ; ma ọ bụ n'otu oyi akwa ahụ, tinye otu akara n'akụkụ nke ọzọ, dị ka egosiri na foto 5.
　　
Na nhazi ọnụọgụ abụọ a, mgbanwe na voltaji karịa oge (dV/dt) n'otu akara nwere ike ime ka ọ dị ugbu a na nchọta nke ọzọ. Ọ bụrụ na nchọta nke ọzọ dị elu, nke ugbu a nke ọkụ eletrik na-emepụta ga-agbanwe ka ọ bụrụ voltaji.
　　
Ọsọ voltaji transients na-emekarị n'akụkụ dijitalụ nke imewe mgbama analọgụ. Ọ bụrụ na nhụta ndị nwere transients voltaji ngwa ngwa dị nso na trace analog dị elu, njehie a ga-emetụta ịdị mma nke sekit analog. Na gburugburu ebe a, sekit analọg nwere ihe ọghọm abụọ: nnabata mkpọtụ ha dị ala karịa nke sekit dijitalụ; na akara impedance dị elu na-adịkarị.
　　
Iji otu n'ime usoro abụọ a nwere ike ibelata ihe a. Usoro a na-ejikarị eme ihe bụ ịgbanwe nha n'etiti akara dịka nha nha ike. Ogo kachasị dị irè iji gbanwee bụ anya dị n'etiti akara abụọ ahụ. Ekwesiri ighota na mgbanwe d di na nchikota nke nha nhata. Ka d na-abawanye, mmeghachi omume capacitive ga-ebelata. Ihe ọzọ na-agbanwe agbanwe nke nwere ike ịgbanwe bụ ogologo nke akara abụọ ahụ. N'okwu a, ogologo L na-ebelata, na mmeghachi omume capacitive n'etiti akara abụọ ahụ ga-ebelatakwa.
　　
Usoro ọzọ bụ ịtọba waya n'etiti akara abụọ a. Waya ala dị ala enweghị ihe mgbochi, yana ịgbakwụnye akara ọzọ dị ka nke a ga-ebelata nnyonye anya ọkụ eletrik, dị ka egosiri na eserese 5.
　　
Ụkpụrụ nke inductance parasitic na bọọdụ sekit yiri nke ikike parasitic. Ọ bụkwa iji wepụta akara abụọ. N'elu akwa abụọ dị iche iche, tinye otu akara n'elu nke ọzọ; ma ọ bụ n'otu oyi akwa ahụ, tinye otu akara n'akụkụ nke ọzọ, dịka egosiri na foto 6.

Na nhazi nke eriri abụọ a, mgbanwe dị ugbu a (dI / dt) nke akara na oge, n'ihi inductance nke akara a, ga-emepụta voltaji na otu akara; na n'ihi ịdị adị nke ibe inductance, ọ ga A proportional ugbu a na-eme na ndị ọzọ Chọpụta. Ọ bụrụ na mgbanwe voltaji na nchọta mbụ buru ibu, nnyonye anya nwere ike ibelata nnabata voltaji nke sekit dijitalụ wee bute mperi. Ọ bụghị naanị na ihe a na-eme na sekit dijitalụ, ma ihe a na-emekarị na sekit dijitalụ n'ihi nnukwu ọkụ ọkụ ozugbo na sekit dijitalụ.
　　
Iji kpochapụ mkpọtụ nwere ike sitere na isi mmalite nnyonye anya elektrọn, ọ kacha mma ikewa ahịrị analog “dị jụụ” na ọdụ ụgbọ mmiri I/O mkpọtụ. Iji gbalịa nweta ike na-adịghị ala ala na netwọk ala, ekwesịrị ibelata inductance nke wires sekit dijitalụ, na njikọta capacitive nke sekit analog kwesịrị ibelata.
　　
03

Mmechi

Ka emechara ọnụọgụ dijitalụ na analọg, iji nlezianya mee njem dị mkpa maka PCB na-aga nke ọma. A na-ebutekarị usoro wiring na onye ọ bụla dị ka usoro isi aka, n'ihi na ọ na-esiri ike ịnwale ihe ịga nke ọma nke ngwaahịa ahụ na gburugburu ụlọ nyocha. Ya mere, n'agbanyeghị myirịta dị na wiring azum nke dijitalụ na analog sekit, ndị dị iche iche na wiring azum ha ga-amata na were kpọrọ ihe.