Баспа схемасы (ПХД) сымдары жоғары жылдамдықты тізбектерде маңызды рөл атқарады, бірақ ол көбінесе схеманы жобалау процесіндегі соңғы қадамдардың бірі болып табылады. Жоғары жылдамдықты ПХД сымдарына қатысты көптеген мәселелер бар және осы тақырып бойынша көптеген әдебиеттер жазылған. Бұл мақалада негізінен практикалық тұрғыдан жоғары жылдамдықты тізбектердің сымдары қарастырылады. Негізгі мақсат - жаңа пайдаланушыларға жоғары жылдамдықты ПХД схемаларын жобалау кезінде ескеру қажет көптеген әртүрлі мәселелерге назар аударуға көмектесу. Тағы бір мақсат - ПХД сымдарына біраз уақыт қол тигізбеген тұтынушыларға шолу материалын беру. Шектеулі орналасуға байланысты бұл мақала барлық мәселелерді егжей-тегжейлі талқылай алмайды, бірақ біз схема жұмысын жақсартуға, жобалау уақытын қысқартуға және өзгерту уақытын үнемдеуге ең үлкен әсер ететін негізгі бөліктерді талқылаймыз.

Мұнда басты назар жоғары жылдамдықты операциялық күшейткіштерге қатысты тізбектерге берілгенімен, мұнда талқыланған мәселелер мен әдістер әдетте басқа жоғары жылдамдықты аналогтық тізбектердің көпшілігінде қолданылатын сымдарға қатысты. Операциялық күшейткіш өте жоғары радиожиілік (RF) жиілік диапазонында жұмыс істегенде, тізбектің өнімділігі негізінен ПХД орналасуына байланысты. «Сызбаларда» жақсы көрінетін өнімділігі жоғары схема конструкциялары сымдарды қосу кезінде абайсыздық әсер еткен жағдайда ғана қарапайым өнімділікке ие болады. Сымдарды қосу процесінде маңызды мәліметтерді алдын ала қарастыру және назар аудару схеманың күтілетін өнімділігін қамтамасыз етуге көмектеседі.

Схематикалық диаграмма

Жақсы схема жақсы сымға кепілдік бере алмаса да, жақсы сым жақсы схемадан басталады. Схеманы сызу кезінде мұқият ойланыңыз және сіз бүкіл схеманың сигнал ағынын ескеруіңіз керек. Егер схемада солдан оңға қарай қалыпты және тұрақты сигнал ағыны болса, онда ПХД-да бірдей жақсы сигнал ағыны болуы керек. Схема бойынша мүмкіндігінше пайдалы ақпарат беріңіз. Кейде конструктор инженері жоқ болғандықтан, тұтынушылар схема мәселесін шешуге көмектесуімізді сұрайды, бұл жұмыспен айналысатын конструкторлар, техниктер мен инженерлер, соның ішінде бізге де өте риза болады.

Кәдімгі анықтамалық идентификаторларға, қуат тұтынуына және қателерге төзімділікке қосымша схемада қандай ақпаратты беру керек? Қарапайым схемаларды бірінші дәрежелі схемаларға айналдыруға арналған кейбір ұсыныстар. Толқын пішіндерін, қабық туралы механикалық ақпаратты, басып шығарылған жолдардың ұзындығын, бос аймақтарды қосыңыз; ПХД-ға қандай компоненттерді орналастыру керектігін көрсету; реттеу ақпаратын, құрамдас мәндердің диапазондарын, жылуды бөлу туралы ақпаратты, басқару кедергісінің басып шығарылған сызықтарын, түсініктемелерді және қысқаша схемаларды Әрекет сипаттамасын... (және т.б.) беріңіз.
Ешкімге сенбе

Егер сіз сымды өзіңіз жасамасаңыз, сымның дизайнын мұқият тексеруге жеткілікті уақыт бөліңіз. Кішкентай алдын-алу осы кездегі құралдан жүз есе артық. Сымды адам сіздің идеяларыңызды түсінеді деп күтпеңіз. Сіздің пікіріңіз бен нұсқауларыңыз сымдарды жобалау процесінің бастапқы кезеңдерінде ең маңызды болып табылады. Неғұрлым көбірек ақпарат бере аласыз және бүкіл сымды қосу процесіне неғұрлым көп аралассаңыз, алынған ПХД соғұрлым жақсы болады. Қажетті сымдарды қосу барысы туралы есеп бойынша инженер-конструкторлық сымдарды жылдам тексеру үшін болжалды аяқтау нүктесін орнатыңыз. Бұл «жабық цикл» әдісі сымдардың адасуына жол бермейді, осылайша қайта өңдеу мүмкіндігін азайтады.

Сымдар инженеріне берілуі керек нұсқауларға мыналар кіреді: схема функциясының қысқаша сипаттамасы, кіріс және шығыс позицияларын көрсететін ПХД схемалық диаграммасы, ПХД жинақтау туралы ақпарат (мысалы, тақтаның қалыңдығы, қанша қабат бар, және әрбір сигнал қабаты және жер жазықтығы-функциясы туралы толық ақпарат қуат тұтынуы, жерге сым, аналогтық сигнал, цифрлық сигнал және РЖ сигналы); әрбір қабат үшін қандай сигналдар қажет; маңызды компоненттерді орналастыруды талап етеді; айналып өту компоненттерінің нақты орналасуы; қандай басылған жолдар маңызды; қандай сызықтар басылған жолдар кедергісін басқару қажет; Қандай сызықтар ұзындығына сәйкес келуі керек; құрамдас бөліктердің мөлшері; қандай басылған жолдар бір-бірінен алыс (немесе жақын) болуы керек; қандай сызықтар бір-бірінен алыс (немесе жақын) болуы керек; қандай құрамдас бөліктер бір-бірінен алыс (немесе жақын) болуы керек; қандай құрамдастарды ПХД жоғарғы жағына қою керек, қайсысы төменде орналастырылған. Басқалар үшін тым көп ақпарат бар деп ешқашан шағымданбаңыз - тым аз? Тым көп пе? Істемеймін.

Оқыту тәжірибесі: шамамен 10 жыл бұрын мен көпқабатты үстіңгі тақтаны құрастырдым - тақтаның екі жағында да компоненттер бар. Тақтаны алтын жалатылған алюминий қабықшаға бекіту үшін көптеген бұрандаларды пайдаланыңыз (өйткені дірілге қарсы өте қатаң индикаторлар бар). Тақтадан өтуді қамтамасыз ететін түйреуіштер өтеді. Бұл түйреуіш ПХД-ге дәнекерлеу сымдары арқылы қосылады. Бұл өте күрделі құрылғы. Тақтадағы кейбір компоненттер сынақ параметрі (SAT) үшін пайдаланылады. Бірақ мен бұл компоненттердің орналасуын нақты анықтадым. Бұл компоненттердің қай жерде орнатылғанын болжай аласыз ба? Айтпақшы, тақтаның астында. Өнімнің инженерлері мен техниктері барлық құрылғыны бөлшектеп, параметрлерді аяқтағаннан кейін оларды қайта жинауға мәжбүр болғанда, олар өте бақытсыз болып көрінді. Содан бері бұл қателікті қайталаған жоқпын.

Позиция

ПХД-дағы сияқты, орын - бәрі. ПХД-да схеманы қайда қою керек, оның нақты схема компоненттерін қайда орнату керек және басқа қандай іргелес схемалар бар, олардың барлығы өте маңызды.

Әдетте кіріс, шығыс және қуат көзінің позициялары алдын ала анықталған, бірақ олардың арасындағы схема «өз шығармашылығын ойнауы» керек. Сондықтан электр сымдарының бөлшектеріне назар аудару үлкен табыс әкеледі. Негізгі компоненттердің орналасуынан бастаңыз және нақты схеманы және бүкіл ПХД-ді қарастырыңыз. Негізгі құрамдас бөліктер мен сигнал жолдарының орнын басынан бастап көрсету дизайнның күтілетін жұмыс мақсаттарына сәйкес келуін қамтамасыз етуге көмектеседі. Дұрыс дизайнды бірінші рет алу шығындар мен қысымды азайтады және әзірлеу циклін қысқартады.

Айналмалы қуат

Шуды азайту үшін күшейткіштің қуат жағындағы қуат көзін айналып өту ПХД жобалау процесінде өте маңызды аспект болып табылады, соның ішінде жоғары жылдамдықты операциялық күшейткіштер немесе басқа жоғары жылдамдықты тізбектер. Жоғары жылдамдықты операциялық күшейткіштерді айналып өтудің екі жалпы конфигурация әдісі бар.

Қуат көзі терминалын жерге тұйықтау: бұл әдіс жұмыс күшейткішінің қуат көзін тікелей жерге қосу үшін бірнеше параллель конденсаторларды пайдалана отырып, көп жағдайда ең тиімді болып табылады. Жалпы айтқанда, екі параллель конденсатор жеткілікті, бірақ параллель конденсаторларды қосу кейбір тізбектерге пайдалы болуы мүмкін.

Әртүрлі сыйымдылық мәндері бар конденсаторларды параллель қосу кең жиілік диапазонында қуат көзінің түйреуішінде тек төмен айнымалы ток (AC) кедергісін көруге мүмкіндік береді. Бұл әсіресе жұмыс күшейткішінің қуат көзінен бас тарту коэффициентінің (PSR) әлсіреу жиілігінде маңызды. Бұл конденсатор күшейткіштің төмендетілген PSR орнын толтыруға көмектеседі. Көптеген он октавалық диапазондарда төмен кедергілі жер жолын сақтау зиянды шудың операциялық күшейткішке кірмейтіндігін қамтамасыз етуге көмектеседі. 1-суретте бірнеше конденсаторларды параллель пайдаланудың артықшылықтары көрсетілген. Төмен жиілікте үлкен конденсаторлар төмен кедергісі жерге жолды қамтамасыз етеді. Бірақ жиілік өзінің резонанстық жиілігіне жеткенде, конденсатордың сыйымдылығы әлсіреді және бірте-бірте индуктивті болып көрінеді. Сондықтан бірнеше конденсаторларды пайдалану маңызды: бір конденсатордың жиілік реакциясы төмендей бастағанда, екінші конденсатордың жиілік реакциясы жұмыс істей бастайды, сондықтан ол көптеген он октавалық диапазондарда өте төмен айнымалы ток кедергісін сақтай алады.

Операциялық күшейткіштің қуат көзінен тікелей бастаңыз; ең кіші сыйымдылығы және ең кіші физикалық өлшемі бар конденсаторды операциялық күшейткішпен ПХД-ның бір жағына және күшейткішке мүмкіндігінше жақын орналастыру керек. Конденсатордың жерге қосылатын терминалы ең қысқа түйреуіш немесе басып шығарылған сым арқылы жерге тұйықталу жазықтығына тікелей қосылуы керек. Қуат терминалы мен жерге қосу терминалы арасындағы кедергіні азайту үшін жоғарыдағы жерге қосылым күшейткіштің жүктеме терминалына мүмкіндігінше жақын болуы керек.

Бұл процесс келесі ең үлкен сыйымдылық мәні бар конденсаторлар үшін қайталануы керек. Ең аз сыйымдылық мәні 0,01 мкФ бастап, оның жанына эквивалентті сериялық кедергісі (ESR) төмен 2,2 мкФ (немесе одан үлкен) электролиттік конденсаторды қойған дұрыс. 0508 корпусының өлшемі бар 0,01 мкФ конденсатор өте төмен сериялы индуктивтілікке және тамаша жоғары жиілікті өнімділікке ие.

Қуат көзіне қуат беру: Басқа конфигурация әдісі операциялық күшейткіштің оң және теріс қуат көзі терминалдары арқылы қосылған бір немесе бірнеше айналма конденсаторларды пайдаланады. Бұл әдіс әдетте тізбектегі төрт конденсаторды конфигурациялау қиын болған кезде қолданылады. Оның кемшілігі конденсатордың корпусының өлшемі ұлғаюы мүмкін, себебі конденсатордағы кернеу бір қоректендіруді айналып өту әдісіндегі кернеу мәнінен екі есе көп. Кернеуді арттыру құрылғының номиналды бұзылу кернеуін арттыруды талап етеді, яғни корпус өлшемін ұлғайту. Дегенмен, бұл әдіс PSR және бұрмалау өнімділігін жақсарта алады.

Әрбір тізбек пен сым әртүрлі болғандықтан, конденсаторлардың конфигурациясы, саны және сыйымдылық мәні нақты тізбектің талаптарына сәйкес анықталуы керек.