Gedréckte Circuit Verwaltungsrot (PCB) wiring spillt eng Schlësselroll an Héich-Vitesse Kreesleef, mee et ass oft ee vun de leschte Schrëtt am Circuit Design Prozess. Et gi vill Problemer mat héich-Vitesse PCB wiring, a vill Literatur gouf iwwer dëst Thema geschriwwen. Dësen Artikel diskutéiert haaptsächlech d'Verkabelung vun Héichgeschwindegkeetskreesser aus enger praktescher Perspektiv. Den Haaptziel ass nei Benotzer ze hëllefen op vill verschidde Themen opmierksam ze maachen, déi musse berécksiichtegt ginn wann Dir High-Speed-Circuit PCB-Layouten designt. En aneren Zweck ass en Iwwerpréiwungsmaterial fir Clienten ze bidden déi eng Zäit laang net PCB-Verdrahtung beréiert hunn. Wéinst dem limitéierten Layout kann dësen Artikel net all d'Themen am Detail diskutéieren, awer mir wäerten d'Schlësseldeeler diskutéieren, déi de gréissten Effekt op d'Verbesserung vun der Circuitleistung hunn, d'Designzäit ze verkierzen an d'Ännerungszäit ze spueren.

Och wann den Haaptfokus hei op Circuiten am Zesummenhang mat High-Speed-Operatiounsverstärker ass, sinn d'Problemer a Methoden, déi hei diskutéiert ginn, allgemeng applicabel fir d'Verdranung déi an de meeschten aneren High-Speed-analoge Kreesleef benotzt gëtt. Wann den operationelle Verstärker an enger ganz héijer Radiofrequenz (RF) Frequenzband funktionnéiert, hänkt d'Leeschtung vum Circuit gréisstendeels vum PCB-Layout of. High-Performance Circuit Designs, déi gutt op den "Zeechnungen" ausgesinn, kënnen nëmme gewéinlech Leeschtung kréien, wa se vun der Suerglosegkeet während der Verdrahtung betraff sinn. Pre-Iwwerleeung an Opmierksamkeet op wichteg Detailer ganze wiring Prozess hëlleft der erwaart Circuit Leeschtung ze garantéieren.

Schematesch Diagramm

Obwuel eng gutt schematic net eng gutt wiring garantéieren kann, fänkt eng gutt wiring mat engem gudden schematic. Denkt virsiichteg beim Zeechnen vun der Schema, an Dir musst de Signalfloss vum ganze Circuit berücksichtegen. Wann et en normalen a stabile Signalfluss vu lénks op riets am Schema ass, da sollt et dee selwechte gudde Signalfluss op der PCB sinn. Gitt sou vill nëtzlech Informatioun wéi méiglech op der Schema. Well heiansdo de Circuit Design Ingenieur net do ass, wäerten d'Clienten eis froen fir de Circuitproblem ze léisen, d'Designer, Techniker an Ingenieuren déi an dëser Aarbecht engagéiert sinn, wäerte ganz dankbar sinn, och eis.

Zousätzlech zu gewéinleche Referenzidentifizéierer, Stroumverbrauch a Fehlertoleranz, wéi eng Informatioun soll an der Schema ginn? Hei sinn e puer Virschléi fir gewéinlech Schemaen an éischtklasseg Schemaen ze maachen. Füügt Welleformen, mechanesch Informatioun iwwer d'Schuel, d'Längt vun de gedréckte Linnen, eidel Beräicher; uginn wat Komponente muss op der PCB gesat ginn; ginn Upassung Informatiounen, Komponent Wäert Beräicher, Hëtzt dissipation Informatiounen, Kontroll Impedanz gedréckt Linnen, Kommentaren, a kuerz Kreesleef Aktioun Beschreiwung ... (an anerer).
Gleeft keen

Wann Dir d'Verdrahtung net selwer designt, gitt sécher datt Dir genuch Zäit erlaabt fir den Design vun der Drotpersoun suergfälteg z'iwwerpréiwen. Eng kleng Präventioun ass zu dësem Zäitpunkt honnertmol de Recours wäert. Erwaart net datt d'Verdrahtungspersoun Är Iddien versteet. Är Meenung a Leedung sinn déi wichtegst an de fréie Stadien vum Kabeldesignprozess. Wat méi Informatioun Dir kënnt ubidden, a wat Dir méi am ganze Verkabelungsprozess intervenéiert, wat besser déi resultéierend PCB wäert sinn. Setzt e tentative Fäerdegstellungspunkt fir den Wiring Design Ingenieur-schnell Kontroll no dem Wiring Fortschrëtt Rapport Dir wëllt. Dës "closed loop" Method verhënnert datt d'Verdrahtung verschwënnt, an doduerch d'Méiglechkeet vun der Neiaarbecht miniméiert.

D'Instruktioune, déi dem Wiring-Ingenieur musse ginn, enthalen: eng kuerz Beschreiwung vun der Circuitfunktioun, e schemateschen Diagramm vun der PCB, déi d'Input- an Ausgangspositiounen uginn, PCB-Stackinformatioun (zum Beispill wéi déck de Board ass, wéi vill Schichten et ginn, an detailléiert Informatiounen iwwert all Signal Layer an Buedem Fliger-Funktioun Muecht Konsum, Buedem Drot, Analog Signal, digital Signal an RF Signal); déi Signaler fir all Layer néideg sinn; erfuerdert d'Placement vu wichtege Komponenten; déi genau Plaz vun Contournement Komponente; déi gedréckte Linnen wichteg sinn; déi Linnen mussen Impedanz gedréckt Linnen kontrolléieren; Wéi eng Linnen musse mat der Längt passen; d'Gréisst vun de Komponenten; déi gedréckte Linne musse wäit ewech (oder no bei) géigesäiteg sinn; wéi eng Linne musse wäit ewech (oder no) géigesäiteg sinn; wéi eng Komponente musse wäit ewech (oder no) beienee sinn; wéi eng Komponente mussen op der Spëtzt vum PCB plazéiert ginn, wéi eng sinn ënnert plazéiert. Ni beschwéieren datt et ze vill Informatioun fir anerer ass - ze wéineg? Ass et ze vill? Net maachen.

E Léiererfahrung: Virun ongeféier 10 Joer hunn ech e Multilayer Surface Mount Circuit Board entworf - et gi Komponenten op béide Säiten vum Board. Benotzt vill Schrauwen fir de Brett an enger vergulderter Aluminiumschuel ze fixéieren (well et ganz strikt Anti-Vibratiounsindikatoren gëtt). D'Pins, déi Biasfeedthrough ubidden, passéieren duerch d'Brett. Dëse Pin ass mat der PCB verbonne mat Lötleitungen. Dëst ass e ganz komplizéierten Apparat. E puer Komponenten um Bord gi fir Testastellung (SAT) benotzt. Awer ech hunn d'Plaz vun dëse Komponenten kloer definéiert. Kënnt Dir roden wou dës Komponente installéiert sinn? Iwwregens, ënner dem Bord. Wann d'Produktingenieuren an d'Techniker de ganzen Apparat missen ofbauen an erëm zesummesetzen nodeems d'Astellunge fäerdeg waren, hu se ganz onglécklech ausgesinn. Ech hunn dëse Feeler zënterhier net méi gemaach.

Positioun

Just wéi an engem PCB, Standuert ass alles. Wou e Circuit op der PCB ze setzen, wou seng spezifesch Circuit Komponenten ze installéieren, a wat aner ugrenzend Circuiten sinn, all déi ganz wichteg sinn.

Normalerweis sinn d'Positioune vum Input, Output a Stroumversuergung virbestëmmt, awer de Circuit tëscht hinnen muss "hir eege Kreativitéit spillen." Dofir wäert d'Opmierksamkeet op d'Verdrahtungsdetailer enorm Rendemente ginn. Start mat der Lag vun Schlësselkomponenten a betruecht de spezifesche Circuit an de ganze PCB. D'Plaz vun de Schlësselkomponenten a Signalweeër vun Ufank un ze spezifizéieren hëlleft fir sécherzestellen datt den Design den erwaarten Aarbechtsziler entsprécht. De richtegen Design déi éischte Kéier ze kréien kann d'Käschte reduzéieren an den Drock reduzéieren - an den Entwécklungszyklus verkierzen.

Bypass Muecht

D'Energieversuergung op der Kraaftsäit vum Verstärker ëmgoen fir Geräischer ze reduzéieren ass e ganz wichtegen Aspekt am PCB-Designprozess, dorënner High-Speed-Operatiounsverstärker oder aner Héich-Vitesse Circuits. Et ginn zwou gemeinsam Configuratioun Methode fir Contournement Héich-Vitesse operationell Verstäerker.

Buedem vum Stroumversuergungsterminal: Dës Method ass déi effektiv an de meeschte Fäll, mat multiple parallele Kondensatoren fir direkt de Stroumversuergungspin vum operationelle Verstärker ze jordéieren. Allgemeng sinn zwee parallel Kondensatoren genuch - awer d'Addéiere vu parallele Kondensatoren kënnen e puer Circuiten profitéieren.

Parallelverbindung vu Kondensatoren mat verschiddene Kapazitanzwäerter hëlleft fir sécherzestellen datt nëmmen eng niddereg Alternéierstroum (AC) Impedanz um Stroumversuergungspin iwwer eng breet Frequenzband gesi ka ginn. Dëst ass besonnesch wichteg bei der Dämpfungsfrequenz vum operationelle Verstärker Energieversuergungsverhältnis (PSR). Dëse Kondensator hëlleft de reduzéierte PSR vum Verstärker ze kompenséieren. D'Erhalen vun engem nidderegen Impedanz Buedemwee a villen zéng Oktavberäicher hëlleft sécherzestellen datt schiedlech Geräischer net an den Op Verstärker kommen. Figur 1 weist d'Virdeeler vun engem benotzen Multiple capacitors parallel. Bei nidderegen Frequenzen bidden grouss Kondensatoren e Buedemwee mat enger niddereger Impedanz. Awer eemol d'Frequenz hir eege Resonanzfrequenz erreecht, wäert d'Kapazitéit vum Kondensator schwächen a lues a lues induktiv erschéngen. Dofir ass et wichteg Multiple Kondensatoren ze benotzen: wann d'Frequenzreaktioun vun engem Kondensator ufänkt ze falen, fänkt d'Frequenzreaktioun vum aneren Kondensator un ze schaffen, sou datt et eng ganz niddereg AC Impedanz a ville zéng Oktavberäicher behalen kann.

Fänkt direkt mat den Energieversuergungspins vum OP-Verstärker un; de Kondensator mat der klengster Kapazitéit an der klengster kierperlecher Gréisst soll op der selwechter Säit vum PCB wéi den OP-Verstärker plazéiert ginn - an esou no wéi méiglech zum Verstärker. De Buedemterminal vum Kondensator soll direkt mam Buedemplang mat dem kürzeste Pin oder gedréckte Drot verbonne sinn. Déi uewe Buedemverbindung soll sou no wéi méiglech un de Lastterminal vum Verstärker sinn fir d'Interferenz tëscht dem Stroumterminal an dem Buedemterminal ze reduzéieren.

Dëse Prozess soll fir capacitors mat den nächste gréisste capacitance Wäert widderholl ginn. Et ass am beschten mam Minimum Kapazitanzwäert vun 0,01 µF unzefänken an en 2,2 µF (oder méi grouss) elektrolytesche Kondensator mat nidderegen gläichwäertege Serieresistenz (ESR) no ze setzen. Den 0.01 µF Kondensator mat enger 0508 Këschtgréisst huet ganz niddereg Serieinduktioun an exzellent Héichfrequenzleistung.

Energieversuergung fir Energieversuergung: Eng aner Konfiguratiounsmethod benotzt een oder méi Bypasskondensatoren, déi iwwer déi positiv an negativ Stroumversuergungsklemmen vum operationelle Verstärker verbonne sinn. Dës Method gëtt normalerweis benotzt wann et schwéier ass véier Kondensatoren am Circuit ze konfiguréieren. Säin Nodeel ass datt d'Këschtgréisst vum Kondensator eropgeet well d'Spannung iwwer de Kondensator zweemol de Spannungswäert an der Single-Supply Bypass Method ass. D'Erhéijung vun der Spannung erfuerdert d'Erhéijung vun der bewäertter Decomptespannung vum Apparat, dat heescht d'Erhéijung vun der Wunnengsgréisst. Wéi och ëmmer, dës Method kann PSR a Verzerrungsleistung verbesseren.

Well all Circuit an Drot anescht ass, soll d'Konfiguratioun, Zuel an capacitance Wäert vun capacitors no den Ufuerderunge vun der aktueller Circuit bestëmmt ginn.