Valin á prentuðum hringrás (PCB) gegnir lykilhlutverki í háhraða hringrásum, en það er oft eitt af síðustu skrefunum í hringrásarferlinu. Það eru mörg vandamál með háhraða PCB raflögn og mikið af bókmenntum hefur verið skrifað um þetta efni. Þessi grein fjallar aðallega um raflögn háhraða hringrásar frá hagnýtu sjónarhorni. Megintilgangurinn er að hjálpa nýjum notendum að borga gaum að mörgum mismunandi málum sem þarf að hafa í huga við hönnun háhraða hringrás PCB skipulag. Annar tilgangur er að bjóða upp á endurskoðunarefni fyrir viðskiptavini sem hafa ekki snert PCB raflögn um stund. Vegna takmarkaðs skipulags getur þessi grein ekki rætt öll málin í smáatriðum, en við munum ræða lykilhlutana sem hafa mest áhrif á að bæta árangur hringrásarinnar, stytta hönnunartíma og spara breytingu tíma.
Þrátt fyrir að megináherslan hér sé á hringrásir sem tengjast háhraða rekstrarmagni, eru vandamálin og aðferðirnar sem fjallað er um hér almennt við um raflögn sem notuð eru í flestum öðrum háhraða hliðstæðum hringrásum. Þegar rekstrarmagnarinn virkar í mjög háu útvarpsbylgjutíðni (RF) tíðniband, fer árangur hringrásarinnar að mestu leyti af PCB skipulaginu. Hágæða hringrásarhönnun sem lítur vel út á „teikningunum“ getur aðeins fengið venjulegan árangur ef þær verða fyrir áhrifum af kæruleysi meðan á raflagnum stendur. Fyrirframhald og athygli á mikilvægum smáatriðum í gegnum raflögnina mun hjálpa til við að tryggja væntanlegan árangur hringrásarinnar.
Skematísk skýringarmynd
Þrátt fyrir að góð skýringarmynd geti ekki ábyrgst góða raflögn byrjar góð raflögn með góðri skýringarmynd. Hugsaðu vandlega þegar þú teiknar skýringarmyndina og þú verður að íhuga merkisflæði alls hringrásarinnar. Ef það er venjulegt og stöðugt merkisflæði frá vinstri til hægri í skýringarmyndinni, þá ætti það að vera sama góða merkisflæði á PCB. Gefðu eins miklar gagnlegar upplýsingar og mögulegt er um skýringarmyndina. Vegna þess að stundum er hringrásarverkfræðingur ekki til staðar, munu viðskiptavinir biðja okkur um að hjálpa til við að leysa hringrásarvandann, hönnuðirnir, tæknimennirnir og verkfræðingarnir sem taka þátt í þessari vinnu verða mjög þakklátir, þar með talið okkur.
Til viðbótar við venjulegar tilvísunargreiningar, orkunotkun og villuþol, hvaða upplýsingar ættu að gefa í skýringarmyndinni? Hér eru nokkrar tillögur til að breyta venjulegum skýringarmyndum í fyrsta flokks skýringarmynd. Bættu við bylgjuformum, vélrænum upplýsingum um skelina, lengd prentaðra lína, auða svæði; Tilgreindu hvaða íhluti þarf að setja á PCB; Gefðu upplýsingar um aðlögun, gildi íhluta, upplýsingar um hitaleiðni, stjórnunarlínur viðnáms, athugasemdir og stuttar hringrásir Aðgerðalýsing… (og aðrir).
Ekki trúa neinum
Ef þú ert ekki að hanna raflögnina sjálfur, vertu viss um að leyfa nægum tíma til að athuga hönnun raflögnarinnar vandlega. Lítil forvarnir eru hundrað sinnum virði á þessum tímapunkti. Ekki búast við að raflögnin skilji hugmyndir þínar. Skoðun þín og leiðbeiningar eru mikilvægust á fyrstu stigum raflögnarferlisins. Því frekari upplýsingar sem þú getur veitt og því meira sem þú grípur inn í allt raflögnarferlið, því betra verður PCB sem myndast. Settu tímabundið lokunarstig fyrir raflögn hönnunarverkfræðings-Quick athugun í samræmi við framvindu skýrslunnar um raflagnir sem þú vilt. Þessi „lokaða lykkja“ aðferð kemur í veg fyrir að raflögn verði á villigötum og lágmarkar þar með möguleikann á endurvinnslu.
Leiðbeiningarnar sem þarf að gefa raflögn verkfræðingsins fela í sér: stutt lýsing á hringrásaraðgerðinni, skýringarmynd af PCB sem gefur til kynna inntak og framleiðsla stöðu, PCB stafla upplýsingar (til dæmis, hversu þykkt borðið er, hversu mörg lög eru, og ítarlegar upplýsingar um hvert merki lag og RF-merki; Hvaða merki eru nauðsynleg fyrir hvert lag; krefjast staðsetningar mikilvægra íhluta; nákvæm staðsetning framhjáhluta; sem prentaðar línur eru mikilvægar; hvaða línur þurfa að stjórna viðnám prentuðum línum; Hvaða línur þurfa að passa lengdina; stærð íhlutanna; sem prentaðar línur þurfa að vera langt í burtu (eða nálægt) hvort öðru; hvaða línur þurfa að vera langt í burtu (eða nálægt) hvor annarri; hvaða íhlutir þurfa að vera langt í burtu (eða nálægt) hver við annan; Hvaða hluti þarf að setja efst á PCB, hverjir eru settir fyrir neðan. Aldrei kvarta yfir því að það séu of miklar upplýsingar fyrir aðra of litla? Er það of mikið? Ekki.
Námsreynsla: Fyrir um það bil 10 árum, hannaði ég marghliða yfirborðsfestingarborð-það eru íhlutir beggja vegna borðsins. Notaðu mikið af skrúfum til að laga borðið í gullhúðaðri álskel (vegna þess að það eru mjög strangir vítaspyrnuvísar). Pinnarnir sem veita hlutdrægni fara í gegnum borðið. Þessi pinna er tengdur við PCB með lóða vír. Þetta er mjög flókið tæki. Sumir þættir á borðinu eru notaðir við prófunarstillingu (lau). En ég hef skýrt skilgreint staðsetningu þessara íhluta. Geturðu giskað á hvar þessir íhlutir eru settir upp? Við the vegur, undir stjórninni. Þegar vöruverkfræðingar og tæknimenn þurftu að taka allt tækið í sundur og setja þau saman eftir að hafa lokið stillingum, virtust þeir mjög óánægðir. Ég hef ekki gert þessi mistök aftur síðan.
Staða
Rétt eins og í PCB er staðsetning allt. Hvar á að setja hringrás á PCB, hvar á að setja upp sérstaka hringrásaríhluti sína og hvaða aðrar aðliggjandi hringrásir eru, sem allar eru mjög mikilvægar.
Venjulega eru stöður inntaks, framleiðsla og aflgjafa fyrirfram ákveðnar, en hringrásin á milli þarf að „spila sína eigin sköpunargáfu.“ Þetta er ástæðan fyrir því að taka eftir smáatriðum um raflögn mun skila mikilli ávöxtun. Byrjaðu með staðsetningu lykilhluta og íhugaðu sérstaka hringrásina og alla PCB. Að tilgreina staðsetningu lykilhluta og merkisleiða frá upphafi hjálpar til við að tryggja að hönnunin uppfylli væntanleg vinnumarkmið. Að fá rétta hönnun í fyrsta skipti getur dregið úr kostnaði og þrýstingi og stytt þróunarlotuna.
Hliðarbraut
Að komast framhjá aflgjafa á rafmagnshlið magnarans til að draga úr hávaða er mjög mikilvægur þáttur í PCB hönnunarferli þar með talið háhraða rekstrarmagnarar eða aðrar háhraða hringrásir. Það eru tvær algengar stillingaraðferðir til að komast framhjá háhraða rekstrarmagni.
Jarðtenging aflgjafa: Þessi aðferð er skilvirkasta í flestum tilvikum og notar marga samsíða þétta til að jafna aflgjafa pinna rekstrar magnara. Almennt séð eru tveir samsíða þéttar nægir-en að bæta við samsíða þétti geta gagnast sumum hringrásum.
Samhliða tenging þétta með mismunandi þétti gildi hjálpar til við að tryggja að aðeins lágt skiptisstraumur (AC) viðnám má sjá á aflgjafapinnanum yfir breitt tíðnisvið. Þetta er sérstaklega mikilvægt við dempunartíðni rekstrar magnara aflgjafahlutfalls (PSR). Þessi þétti hjálpar til við að bæta upp fyrir minnkað PSR magnarans. Að viðhalda lágum viðnámsleið í mörgum tíu-oktave svið mun hjálpa til við að tryggja að skaðlegur hávaði geti ekki farið inn í OP magnarann. Mynd 1 sýnir kosti þess að nota marga þétta samhliða. Við lága tíðni veita stórir þéttar lágar viðnám jarðvegs. En þegar tíðnin hefur náð eigin ómun tíðni mun þétti þéttarins veikjast og virðist smám saman vera inductive. Þess vegna er mikilvægt að nota marga þétta: Þegar tíðnisvörun eins þéttar byrjar að lækka byrjar tíðnisvörun hins þéttarins að virka, svo það getur haldið mjög lágu AC viðnám í mörgum tíu-okt.
Byrjaðu beint með aflgjafapinna OP magnara; Þétti með minnstu þéttni og minnsta líkamlegri stærð ætti að setja á sömu hlið PCB og OP magnarinn - og eins nálægt magnaranum. Jarðstöð þéttisins ætti að vera beint tengd við jarðplanið með stystu pinna eða prentaðri vír. Ofangreind jörðutenging ætti að vera eins nálægt álagsstöð magnarans til að draga úr truflunum milli aflstöðva og jarðstöðvarinnar.
Þetta ferli ætti að endurtaka fyrir þétta með næsta stærsta þéttni gildi. Best er að byrja með lágmarksgildi 0,01 µF og setja 2,2 µF (eða stærri) rafgreiningarþétti með lágu samsvarandi röð viðnám (ESR) nálægt því. 0,01 µF þétti með 0508 málstærð hefur mjög lága röð inductance og framúrskarandi hátíðni afköst.
Aflgjafi til aflgjafa: Önnur stillingaraðferð notar einn eða fleiri framhjá þétti sem tengdir eru yfir jákvæða og neikvæða aflgjafa skautanna í rekstrarmagnaranum. Þessi aðferð er venjulega notuð þegar erfitt er að stilla fjóra þétta í hringrásinni. Ókostur þess er að málstærð þéttarins getur aukist vegna þess að spenna yfir þéttinum er tvöfalt spennugildið í einsframleiðsluaðferðinni. Að auka spennuna krefst þess að auka hlutfallsspennu tækisins, það er að auka húsnæðisstærð. Hins vegar getur þessi aðferð bætt PSR og röskun.
Vegna þess að hver hringrás og raflögn er önnur, skal ákvarða stillingar, fjölda og þétti gildi þétta í samræmi við kröfur raunverulegs hringrásar.