Prentað hringrás (PCB) raflögn gegnir lykilhlutverki í háhraða hringrásum, en það er oft eitt af síðustu skrefunum í hringrásarhönnunarferlinu. Það eru mörg vandamál með háhraða PCB raflögn og mikið af bókmenntum hefur verið skrifað um þetta efni. Þessi grein fjallar aðallega um raflögn háhraðarása frá hagnýtu sjónarhorni. Megintilgangurinn er að hjálpa nýjum notendum að gefa gaum að mörgum mismunandi atriðum sem þarf að hafa í huga við hönnun háhraða hringrásar PCB skipulags. Annar tilgangur er að útvega yfirlitsefni fyrir viðskiptavini sem hafa ekki snert PCB raflögn í nokkurn tíma. Vegna takmarkaðrar uppsetningar getur þessi grein ekki fjallað um öll mál í smáatriðum, en við munum ræða lykilhlutana sem hafa mest áhrif á að bæta afköst hringrásar, stytta hönnunartíma og spara breytingatíma.
Þó að megináherslan hér sé á rafrásir sem tengjast háhraða rekstrarmögnurum, eiga vandamálin og aðferðirnar sem fjallað er um hér almennt við um raflagnir sem notaðar eru í flestum öðrum háhraða hliðstæðum hringrásum. Þegar rekstrarmagnarinn vinnur á mjög háum útvarpsbylgjum (RF) tíðnisviði fer frammistaða hringrásarinnar að miklu leyti eftir PCB skipulaginu. Afkastamikil hringrásarhönnun sem lítur vel út á „teikningunum“ getur aðeins fengið venjulegan árangur ef hún verður fyrir áhrifum af kæruleysi við raflögn. Forhugsun og athygli á mikilvægum smáatriðum í gegnum raflagnaferlið mun hjálpa til við að tryggja væntanlegan hringrásarafköst.
Skýringarmynd
Þó gott skýringarmynd geti ekki tryggt góða raflögn, byrjar góð raflögn með góðu skýringarmynd. Hugsaðu vandlega þegar þú teiknar skýringarmyndina og þú verður að huga að merkjaflæði allrar hringrásarinnar. Ef það er eðlilegt og stöðugt merkjaflæði frá vinstri til hægri í skýringarmyndinni, þá ætti að vera sama góða merkjaflæðið á PCB. Gefðu eins mikið af gagnlegum upplýsingum og mögulegt er á skýringarmyndinni. Vegna þess að stundum er hringrásarhönnunarverkfræðingurinn ekki til staðar, munu viðskiptavinir biðja okkur um að hjálpa til við að leysa hringrásarvandann, hönnuðir, tæknimenn og verkfræðingar sem taka þátt í þessari vinnu verða mjög þakklátir, þar á meðal við.
Til viðbótar við venjuleg tilvísunarauðkenni, orkunotkun og villuþol, hvaða upplýsingar ætti að gefa í skýringarmyndinni? Hér eru nokkrar tillögur til að breyta venjulegum skýringarmyndum í fyrsta flokks skýringarmyndir. Bættu við bylgjuformum, vélrænum upplýsingum um skelina, lengd prentaðra lína, auð svæði; tilgreina hvaða íhluti þarf að setja á PCB; gefa upplýsingar um aðlögun, gildissvið íhluta, upplýsingar um hitaleiðni, prentaðar línur um stjórnviðnám, athugasemdir og stuttar hringrásir Aðgerðarlýsing... (og fleiri).
Ekki trúa neinum
Ef þú ert ekki að hanna raflögnina sjálfur, vertu viss um að gefa þér góðan tíma til að athuga vandlega hönnun raflagnamannsins. Lítil forvörn er hundraðföld lækning virði á þessum tímapunkti. Ekki búast við því að raflögnin skilji hugmyndir þínar. Álit þitt og leiðbeiningar eru mikilvægust á fyrstu stigum raflagnahönnunarferlisins. Því meiri upplýsingar sem þú getur veitt og því meira sem þú grípur inn í allt raflagnaferlið, því betra verður PCB sem myndast. Stilltu bráðabirgðalokunarpunkt fyrir hraðathugun raflagnahönnunarverkfræðingsins í samræmi við framvinduskýrsluna sem þú vilt. Þessi „lokaða lykkja“ aðferð kemur í veg fyrir að raflögn fari afvega og lágmarkar þannig möguleikann á endurvinnslu.
Leiðbeiningarnar sem þarf að gefa raflagnaverkfræðingnum eru: stutt lýsing á hringrásarvirkninni, skýringarmynd af PCB sem gefur til kynna inntaks- og úttaksstöður, PCB stöflun upplýsingar (til dæmis hversu þykk borðið er, hversu mörg lög það eru, og nákvæmar upplýsingar um hvert merkjalag og jarðplansvirkni Orkunotkun, jarðvír, hliðrænt merki, stafrænt merki og RF merki); hvaða merki eru nauðsynleg fyrir hvert lag; krefjast staðsetningar mikilvægra íhluta; nákvæm staðsetning hjáveituhluta; hvaða prentaðar línur eru mikilvægar; hvaða línur þurfa til að stjórna viðnámsprentuðum línum; Hvaða línur þurfa að passa við lengdina; stærð íhlutanna; hvaða prentaðar línur þurfa að vera langt í burtu (eða nálægt) hver annarri; hvaða línur þurfa að vera langt í burtu (eða nálægt) hver annarri; hvaða íhlutir þurfa að vera langt í burtu (eða nálægt) hver öðrum; hvaða íhlutir þarf að setja efst á PCB, hverjir eru settir fyrir neðan. Aldrei kvarta yfir því að það sé of mikið af upplýsingum fyrir aðra - of lítið? Er það of mikið? Ekki gera það.
Lærdómsupplifun: Fyrir um það bil 10 árum hannaði ég marglaga yfirborðsfestingartöflu - það eru íhlutir á báðum hliðum borðsins. Notaðu mikið af skrúfum til að festa borðið í gullhúðaða álskel (vegna þess að það eru mjög strangar titringsvarnarvísar). Pinnarnir sem veita hlutdrægni gegnumstreymis fara í gegnum borðið. Þessi pinna er tengdur við PCB með því að lóða víra. Þetta er mjög flókið tæki. Sumir íhlutir á borðinu eru notaðir fyrir prófunarstillingu (SAT). En ég hef skýrt skilgreint staðsetningu þessara íhluta. Geturðu giskað á hvar þessir íhlutir eru settir upp? Við the vegur, undir stjórn. Þegar vöruverkfræðingar og tæknimenn þurftu að taka allt tækið í sundur og setja það saman aftur eftir að hafa lokið stillingum, virtust þeir mjög óánægðir. Ég hef ekki gert þessi mistök aftur síðan þá.
Staða
Rétt eins og í PCB er staðsetning allt. Hvar á að setja hringrás á PCB, hvar á að setja upp sérstaka hringrásaríhluti þess og hvaða aðrar aðliggjandi hringrásir eru, sem allt er mjög mikilvægt.
Venjulega eru staðsetningar inntaks, úttaks og aflgjafa fyrirframákveðnar, en hringrásin á milli þeirra þarf að "leika eigin sköpunargáfu." Þetta er ástæðan fyrir því að athygli á raflögn mun skila miklum ávöxtun. Byrjaðu á staðsetningu lykilþátta og skoðaðu tiltekna hringrásina og allt PCB. Að tilgreina staðsetningu lykilhluta og merkjaleiða frá upphafi hjálpar til við að tryggja að hönnunin standist væntanleg vinnumarkmið. Að fá rétta hönnun í fyrsta skipti getur dregið úr kostnaði og þrýstingi - og stytt þróunarferilinn.
Hjáveituafl
Að komast framhjá aflgjafanum á aflhlið magnarans til að draga úr hávaða er mjög mikilvægur þáttur í PCB hönnunarferlinu, þar á meðal háhraða rekstrarmagnara eða aðrar háhraða hringrásir. Það eru tvær algengar uppsetningaraðferðir til að komast framhjá háhraða rekstrarmagnara.
Jarðtenging aflgjafarstöðvarinnar: Þessi aðferð er áhrifaríkust í flestum tilfellum, með því að nota marga samsíða þétta til að jarðtengja beint aflgjafapinna rekstrarmagnarans. Almennt séð duga tveir samsíða þéttar - en að bæta við samhliða þéttum getur gagnast sumum hringrásum.
Samhliða tenging þétta með mismunandi rýmdgildum hjálpar til við að tryggja að aðeins sé hægt að sjá lága riðstraumsviðnám (AC) á aflgjafapinna yfir breitt tíðnisvið. Þetta er sérstaklega mikilvægt við deyfingartíðni hafnunarhlutfalls rekstrarmagnara aflgjafa (PSR). Þessi þétti hjálpar til við að bæta upp minnkað PSR magnarans. Með því að viðhalda lágviðnám jarðvegs á mörgum tíu áttunda sviðum mun það hjálpa til við að tryggja að skaðlegur hávaði komist ekki inn í rekstrarmagnarann. Mynd 1 sýnir kosti þess að nota marga þétta samhliða. Við lága tíðni veita stórir þéttar lágviðnám jarðvegs. En þegar tíðnin nær eigin ómun tíðni, mun rýmd þéttisins veikjast og smám saman virðast inductive. Þess vegna er mikilvægt að nota marga þétta: þegar tíðnisvar eins þéttans byrjar að lækka byrjar tíðnisvar hins þéttans að virka, þannig að það getur viðhaldið mjög lágu AC viðnám á mörgum tíu oktave sviðum.
Byrjaðu beint með aflgjafapinnunum á op-magnaranum; þéttinn með minnstu rýmdina og minnstu líkamlega stærðina ætti að vera staðsettur á sömu hlið PCB og opnar magnarinn — og eins nálægt magnaranum og hægt er. Jarðtengi þéttans ætti að vera beintengdur við jarðplanið með stysta pinna eða prentuðu vír. Tenging ofanjarðar ætti að vera eins nálægt hleðsluskammtinum á magnaranum og hægt er til að draga úr truflunum á milli aflgjafa og jarðtengis.
Þetta ferli ætti að endurtaka fyrir þétta með næststærsta rýmdargildið. Best er að byrja á lágmarksrýmdinni 0,01 µF og setja 2,2 µF (eða stærri) rafgreiningarþétta með lágt jafngildi raðviðnáms (ESR) nálægt honum. 0,01 µF þéttirinn með 0508 hylkisstærð hefur mjög lága röð inductance og framúrskarandi hátíðniframmistöðu.
Aflgjafi til aflgjafa: Önnur stillingaraðferð notar einn eða fleiri hliðarþétta sem tengdir eru yfir jákvæðu og neikvæðu aflgjafaklefana á rekstrarmagnaranum. Þessi aðferð er venjulega notuð þegar erfitt er að stilla fjóra þétta í hringrásinni. Ókostur þess er að hólfstærð þéttisins getur aukist vegna þess að spennan yfir þéttann er tvöfalt spennugildið í framhjáleiðisaðferðinni með einu framboði. Til að auka spennuna þarf að auka hlutfallsspennu tækisins, það er að stækka stærð hússins. Hins vegar getur þessi aðferð bætt PSR og brenglun.
Vegna þess að hver hringrás og raflögn eru mismunandi, ætti að ákvarða uppsetningu, fjölda og rýmd gildi þétta í samræmi við kröfur raunverulegrar hringrásar.