PCB дизайнында, эмне үчүн аналогдук схеманын жана санариптик схеманын айырмасы эмне үчүн чоң?

Санарип дизайнерлеринин жана санариптик схеманын кеңешинин санариптик кеңешинин дизайн эксперттери инженердик талаадагы эксперттер ар дайым көбөйүүдө, бул тармактын өнүгүү тенденциясын чагылдырат. Санарип дизайнга басым жасаса дагы, электрондук өнүмдөрдөгү ири өнүгүүлөр жөнүндө баса белгиленсе да, ал дагы деле бар, ал эми аналогдук же чыныгы чөйрөлөр менен интерфейске ар дайым бир катар конструкциялар болот. Аналог жана санариптик талаалардагы зымдуу стратегиялар окшоштуктарга ээ, бирок сиз эң жакшы натыйжаларга ээ болгуңуз келсе, алардын ар кандай зымыраттагы стратегиялардан улам, жөнөкөй схема оптималдуу чечим болбойт.

Бул макалада аналогдук жана санариптик заттардын, электр берүүлөрдүн, жер берүүлөр, жер берүү, чыңалуучу каталар, электромагниттик каталарды (EMI) кийлигишүү жагынан, аналогдук жана санариптик заттардын негизги окшоштуктары жана айырмачылыктары талкууланат.

Райондук тактадагы ыплас сакаттарын кошуу жана башкармалыкта ушул кондикаторлордун жайгашкан жери - санариптик жана аналогдук жасалгалар боюнча жалпы түшүнүк. Бирок кызыгы, себептери айырмаланат.

Аналогдук зымдарды дизайнда, адатта, конденсаторлор электр менен жабдуу боюнча жогорку жыштык сигналдарды айланып өтүү үчүн колдонулат. Эгерде бейпациялар кошулбаса, бул жогорку жыштык сигналдары электр менен жабдуу казыктары аркылуу аналогдук чиптерди киргизиши мүмкүн. Жалпысынан сүйлөп, жогорку жыштык сигналдарынын жыштыгы жогорку жыштык сигналдарын басуу үчүн аналогдук шаймандардын болушу жөндөмүнөн ашып кетишет. Эгерде аналогдук схемада ызы-чуу болсо, анда ызы-чуу сигнал жолунда киргизилиши мүмкүн, ал эми олуттуу учурларда ал титирөөгө алып келиши мүмкүн.

Аналог жана санариптик PCB дизайн, айланма сакълакты (0,1uf) мүмкүн болушунча жакынка жакын жайгаштырылышы керек. Кубаттуулукту камсыздоо Конденсатору (10UF) Райондук тактанын электр линиясына жайгаштырылышы керек. Бардык учурларда, бул кондикатордун казыктары кыска болушу керек.

2-сүрөттөгү райондук тактада, бийлик жана жер зымдарды катталуу үчүн ар кандай маршруттар колдонулат. Ушул туура эмес кызматташуунун эсебинен, Райондук тактадагы электрондук компоненттер жана схемалар электромагниттик кийлигишүүгө дуушар болушу мүмкүн.

3-сүрөттө, Райондук тактадагы компоненттердин курамдык бөлүктөрүнө бирдиктүү жана жер астындагы зымдар бири-бирине жакын. Электр линиясынын жана бул схеманын линиясынын дал келген катышы 2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, электр чакан компоненттеринин жана схемалардын ыктымалдуулугу электромагниттик кийлигишүүгө (EMI) электрометтик кийлигишүүгө дуушар болгон 679 / 12.8 эсеге же 54 эсеге кыскарат.
　　
Контроллер жана процессорлор сыяктуу санариптик шаймандар үчүн, ошондой эле ар кандай себептерден улам. Бул кондикалыктардын бир функциясы "миниатюралык" кымбат баалуу банк катары иш алып баруу.

Санариптик схемалар боюнча, адатта, дарбазанын мамлекеттик которулушун жүргүзүү үчүн көп көлөмдө ток келишет. Убактылуу агымдар чипте схемада схема аркылуу түзүлүп, райондук такта аркылуу агып туруу учурунда "запастык" айыптоолор болушу пайдалуу. Эгерде которулуучу аракетти аткарууда акы төлөнбөсө, электр менен жабдуу чыңалуусу чоң өзгөрөт. Чыңалуунун өтө көп өзгөрүүсү санариптик сигналдын деңгээлин белгисиз абалга киргизүү үчүн, жана мамлекеттик машинанын санариптик түзмөктүн туура эмес иштешине алып келиши мүмкүн.

Райондук такта изи аркылуу агып жаткан участоктун участкасынын агымы чыңалууну өзгөртүүгө алып келет жана райондук такта изи паразиттик индуктивдүүлүккө ээ. Төмөнкү формуланы чыңалууңузду эсептөө үчүн колдонсоңуз болот: v = LDI / DT. Алардын арасында: v = чыңалуу өзгөрүү, l = СЫРТКЫ ТӨМӨНДӨГҮ ТӨМӨНДӨГҮ ТӨМӨНДӨГҮ, DI = TRACE аркылуу учурдагы өзгөрүү, DT = учурдагы өзгөртүү убактысы.
　　
Ошондуктан, көптөгөн себептерден улам, электр менен жабдуу учурунда же активдүү түзмөктөрдүн кубаттуулугунун конденсаторлорун (же ажыратуу) конденсаторлорун колдонсоңуз болот.

Электрдик жип жана жер жердин зым биригип турушу керек

Электрдик жиптин позициясы жана жер зымы электромагниттик кийлигишүү мүмкүнчүлүгүн азайтуу үчүн туура келген. Эгерде электр линиясы жана жер сызыгы туура дал келбесе, тутум цикли иштелип чыгат жана ызы-чуу пайда болот.

2-сүрөттө электр линиясынын жана жер сызыгындагы линия дизайнынын мисалы 2-сүрөттө келтирилген PCB долбоорунун мисалы келтирилген. 3-сүрөттө көрсөтүлгөн ыкманы колдонуп, ызы-чууну жаркыраган ызы-чууну жаркыраган ызы-чуу жана өчүрүү мүмкүнчүлүгү циклдеги чыңалууну азайтууга мүмкүндүк берет.

Аналогдук жана санариптик зымдуу стратегиялардын ортосундагы айырма

▍the жер учагы көйгөй

Райондук коллегиянын негизги билимдери аналогдук жана санариптик схемаларга карата колдонулат. Бармагынын негизги эрежеси - үзгүлтүксүз жер участогун колдонуу. Бул жалпы мааниде ди / DT (убакыттын өтүшү менен) санариптик схемаларга таасирин тийгизет, бул жер потенциалын өзгөртөт жана аналогдук схемаларды киргизүү үчүн ызы-чууну жаратат.

Санариптик жана аналогдук схемалар үчүн катышуу ыкмалары негизинен бир гана өзгөчөлүк менен бирдей. Аналогиялык схемалар үчүн, башкача айтканда, цифралык сигнал сызыктарын жана циклдерди жер учактарына аналогиялык схемадан алыс кармоо үчүн, жер участогуна чейин жайгашкан. Бул аналогдук жер учактын учагын тутумга туташуу үчүн өзүнчө туташтыруу же бирдиктүү участоктун аягына чейин аналогдук схема менен байланышуу менен жетишүүгө болот. Бул сигнал жолунун минималдуу деңгээлине тышкы кийлигишүү үчүн жасалат.

Муну санариптик схемалар үчүн эч кандай кереги жок, бул жер участогунда эч кандай кыйынчылыксыз көп ызы-чууга чыдай турган эч нерсе жок.

4-сүрөт (солдо) аналогиялык схемадан санариптик которулуу акциясын сактайт жана санариптик жана аналогдук бөлүктөрдү бөлүп турат. (Оңдо) жогорку жыштык жана төмөн жыштыкты мүмкүн болушунча бөлүп алуу керек жана жогорку жыштык компоненттери райондук башкармалыктын туташтыргычтарына жакын болушу керек.

Сүрөттө 5-сүрөт, PCBдеги эң жакын саякатчы, паразиттик кандуулукту түзүү оңой. Ушундай кондурамдын бар экендигине байланыштуу, бир издин тез өзгөрүп турган өзгөрүшү, экинчисинин учурдагы сигналын түзүшү мүмкүн.

6-сүрөт Эгерде сиз издерди жайгаштырууга көңүл бурбасаңыз, анда PCBдеги издери индугдык жана өз ара индикциялоосуна көңүл бурушу мүмкүн. Бул паразиттик индуктуулук схемалардын иштешине өтө зыяндуу, анын ичинде санариптик которулуу схемалары.

▍ Компоненент

Жогоруда айтылгандай, ар бир PCB дизайнында, схеманын ызы-чуу бөлүгү жана "тынч" бөлүгүнүн (ызы-чуу бөлүгү) бөлүнүшү керек. Жалпысынан айтканда, санариптик схемалар ызы-чуу "бай" деп айтылат жана ызы-чуу сезимтал болушат Тескерисинче, аналогиялык схемалардын чыңалуудагы ызы-чуулары бир кыйла кичине.

Эки, аналогдук схемалар ызы-чууну которуштурууга эң сезимтал. Аралаш сигнал системасынын запасындагы, бул эки схеманын 4-сүрөтүндө көрсөтүлгөндөй, бөлүнүшү керек.
　　
PCB Дизайн тарабынан түзүлгөн ▍parasitic компоненттери

ПКБ дизайнында көйгөйлөрдү оңой жаратышы мүмкүн болгон эки негизги паразиттик элементтер: паразит кондуруулугу жана митемдүү индуктивдүүлүгү.

Райондук тактаны иштеп чыкканда, эки издерди бири-бирине жакын жайгаштырганда паразиттик кандуулукту жаратат. Сиз муну жасай аласыз: эки башка катмарда, бир изди экинчи издин үстүнө коюңуз; Же ошол катмарда, 5-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, башка издин жанында бир изин коюңуз.
　　
Ушул эки изде конфигурациялар, убакыттын өтүшү менен өзгөргөндүгү өзгөрөт (DV / DT) Эгерде башка изде болсо, электр талаасы тарабынан өндүрүлгөн ток майдын чыңалуусуна айландырылат.
　　
Тез чыңалуудагы транспорттук трансциялар аналогдук сигнал дизайнынын санарип жагында болот. Эгерде тез чыңалуудагы транспорттордун изин илгерилетүү аналогдук издерине жакын болсо, анда бул ката аналогдук схеманын тактыгына олуттуу таасирин тийгизет. Бул чөйрөдө аналогдук схемалар эки кемчиликтер бар: алардын ызы-чуу саны санариптик схемалардын гана төмөн. жана жогорку импеданс издери көп кездешет.
　　
Төмөнкү эки ыккананын бирин колдонуу бул көрүнүштү азайтат. Эң көп колдонулган техникасы - бул сандык теңдемеге ылайык сандаган өлчөмдүн өлчөмүн өзгөртүү. Өзгөртүү үчүн эң натыйжалуу өлчөм - бул эки издин ортосундагы аралык. Белгилей кетсек, D сондошуу теңдемесинин номиналдык номиналында экендигин белгилей кетүү керек. D көбөйгөн сайын, кондикатка реакция төмөндөйт. Өзгөрүлө турган дагы бир өзгөрмө - бул эки издин узундугу. Бул учурда ЛИнин узактыгы жана эки издин ортосундагы чагылдыруу реактивациясы дагы төмөндөйт.
　　
Дагы бир ыкма бул эки издин ортосунда жер зымын коюу. Жер зымы төмөн импеданс болуп, бул сыяктуу, 5-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, бул сыяктуу дагы бир изди кошуу.
　　
Райондук тактадагы паразиттик индукция принциби паразиттик кандуулугуна окшош. Ошондой эле ал эки издерди коюшат. Эки башка катмарда, бир изди экинчи издин үстүнө коюңуз; же бир эле катмарда, 6-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, экинчисинин жанында бир изди коюңуз.

Ушул из изин инкүзүүсүнө байланыштуу ушул эки тектүү конфигурациялоо, учурдагы өзгөрүү конфигурациялары, ошол издин өзгөрүшүнө байланыштуу чыңалууну жаратат; Өз ара инкурстардын бар экендигине байланыштуу, ал пропорционалдык ток башка изде пайда болот. Эгерде биринчи издин чыңалуулугун өзгөртүү чоң болсо, анда кийлигишүү санариптик схеманын чыңалуулугуна толеранттуулукту төмөндөтүп, каталарга алып келиши мүмкүн. Бул көрүнүш санариптик схемада гана болбойт, бирок бул көрүнүш санариптик схемада бир заматта өтүүчү агымдар үчүн санариптик схемаларга көп кездешет.
　　
Электромагниттик кийлигишүү булактардан потенциалдуу ызы-чууну жоюу үчүн, ызы-чуу I / O порттордон "тынч" аналогдук сызыктарды өзүнчө бөлүп алуу жакшы. Төмөн импеданска жана жер астындагы тармактын тармагына жетишүүгө аракет кылуу
　　
03

Корутунду

Санарип жана аналогдук диапазондордон кийин, ийгиликтүү PCB үчүн кылдаттык менен маршрутка ээ. Электр өткөргүч стратегиясы, адатта, бардыгы үчүн бармагы эрежеси катары тааныштырылат, анткени лабораториялык чөйрөдөгү өнүмдүн акыркы ийгиликтерин текшерүү кыйын. Демек, санариптик жана аналогдук схемалардын стратегиясындагы окшоштуктарга карабастан, зымдуу стратегиядагы айырмачылыктар таанылышы жана олуттуу кабыл алынышы керек.