Wirичањето на печатено коло (PCB) игра клучна улога во големите брзини, но честопати е еден од последните чекори во процесот на дизајнирање на колото. Постојат многу проблеми со голема брзина на PCB жици, а на оваа тема е напишано многу литература. Оваа статија главно дискутира за жици на брзи брзини од практична перспектива. Главната цел е да им помогнеме на новите корисници да обрнат внимание на многу различни теми што треба да се земат предвид при дизајнирање на распоред на PCB со голема брзина на PCB. Друга цел е да се обезбеди материјал за преглед на клиенти кои не допреле жици на PCB некое време. Поради ограничениот распоред, овој напис не може детално да разговара за сите прашања, но ние ќе разговараме за клучните делови што имаат најголем ефект врз подобрувањето на перформансите на колото, времето на скратување на дизајнот и заштедата на времето за заштеда.

Иако главниот фокус овде е на кола поврзани со брзински оперативни засилувачи, проблемите и методите што се дискутираат овде генерално се применуваат за жици што се користат во повеќето други аналогни кола со голема брзина. Кога оперативниот засилувач работи во многу висока фреквенција на радио фреквенција (RF), перформансите на колото во голема мерка зависи од распоредот на PCB. Дизајните на кола со високи перформанси кои изгледаат добро на „цртежите“ можат да добијат обични перформанси само ако се погодени од невнимание за време на жиците. Пред-прегледувањето и вниманието на важни детали во текот на процесот на жици ќе помогнат да се обезбедат очекуваните перформанси на колото.

Шематски дијаграм

Иако добра шема не може да гарантира добро жици, доброто жици започнува со добра шематска. Размислете внимателно кога ја цртате шемата и мора да го земете предвид протокот на сигнал на целото коло. Ако има нормален и стабилен проток на сигнал од лево кон десно во шемата, тогаш треба да има ист добар проток на сигнал на PCB. Дајте што е можно повеќе корисни информации за шемата. Бидејќи понекогаш инженерот за дизајн на кола не е таму, клиентите ќе побараат од нас да помогнеме во решавањето на проблемот со колото, дизајнерите, техничарите и инженерите вклучени во оваа работа ќе бидат многу благодарни, вклучително и нас.

Покрај обичните референтни идентификатори, потрошувачката на енергија и толеранцијата на грешки, кои информации треба да се дадат во шематската? Еве неколку предлози за да се претвори обичната шематика во шематика од прва класа. Додадете бранови форми, механички информации за школка, должина на печатени линии, празни области; Наведете кои компоненти треба да бидат поставени на PCB; Дајте информации за прилагодување, опсези на вредност на компонентите, информации за дисипација на топлина, контролна импеданса печатени линии, коментари и опис на дејствување на кратки кола… (и други).
Не верувајте на никого

Ако сами не ги дизајнирате жиците, не заборавајте да дозволите доволно време внимателно да го проверите дизајнот на жицата. Мала превенција вреди сто пати од лекот во овој момент. Не очекувајте жицата да ги разбере вашите идеи. Вашето мислење и насоки се најважни во раните фази на процесот на дизајнирање на жици. Колку повеќе информации можете да дадете и колку повеќе интервенирате во целиот процес на жици, толку подобро ќе биде добиената PCB. Поставете привремена точка за завршување за проверката за инженер за дизајн на жици според извештајот за напредокот на жици што го сакате. Овој метод „Затворена јамка“ спречува жици да одат настрана, а со тоа да се минимизира можноста за преработка.

Упатствата што треба да им се дадат на инженерот за жици вклучуваат: краток опис на функцијата на колото, шематски дијаграм на PCB што ги означува влезните и излезните позиции, информациите за редење на PCB (на пример, колку е густа таблата, колку слоеви има, и детални информации за секој слој на сигнал и приземјена потрошувачка на моќност на рамнината, приземјена потрошувачка на енергија, аналоген сигнал, дигитален сигнал и сигнал RF); кои сигнали се потребни за секој слој; бараат поставување на важни компоненти; точната локација на компонентите на бајпас; кои печатени линии се важни; кои линии треба да ги контролираат печатените линии на импеданса; Кои линии треба да одговараат на должината; големината на компонентите; кои печатени линии треба да бидат далеку (или близу) едни со други; Кои линии треба да бидат далеку (или близу) едни со други; кои компоненти треба да бидат далеку (или близу) едни на други; Кои компоненти треба да бидат поставени на горниот дел од PCB, кои се поставени подолу. Никогаш не се жалите дека има премногу информации за други исто толку малку? Дали е премногу? Не.

Искуство за учење: Пред околу 10 години, јас дизајнирав повеќеслојна плоча за монтирање на површината-има компоненти од двете страни на таблата. Користете многу завртки за да ја поправите таблата во златна позлатена алуминиумска обвивка (затоа што има многу строги индикатори за анти-вибрации). Пиновите што обезбедуваат пристрасност за пристрасност минуваат низ таблата. Овој пин е поврзан со PCB со жици за лемење. Ова е многу комплициран уред. Некои компоненти на таблата се користат за поставување на тест (SAT). Но, јас јасно ја дефинирав локацијата на овие компоненти. Можете ли да претпоставите каде се инсталираат овие компоненти? Патем, под таблата. Кога инженерите и техничарите на производот мораа да го расклопат целиот уред и да ги соберат по завршувањето на поставките, се чинеше многу несреќни. Оттогаш не ја направив оваа грешка.

Позиција

Исто како и во ПЦБ, локацијата е сè. Каде да ставите коло на PCB, каде да ги инсталирате неговите специфични компоненти на колото и кои се другите соседни кола, сите тие се многу важни.

Обично, позициите на влез, излез и напојување се предодредени, но колото меѓу нив треба да „игра своја креативност“. Ова е причината зошто вниманието на деталите за жици ќе даде огромни приноси. Започнете со локацијата на клучните компоненти и разгледајте го специфичното коло и целиот PCB. Одредувањето на локацијата на клучните компоненти и сигналните патеки од почеток помага да се обезбеди дека дизајнот ги исполнува очекуваните работни цели. Добивањето на вистинскиот дизајн за прв пат може да ги намали трошоците и да го скрати циклусот на развој.

Заобичаена моќност

Заобиколување на напојувањето на страната на напојувањето на засилувачот со цел да се намали бучавата е многу важен аспект во процесот на дизајнирање на PCB, вклучително и со голема брзина оперативни засилувачи или други брзини со голема брзина. Постојат два вообичаени методи за конфигурација за заобиколување на големите оперативни засилувачи.

Заземјување на терминалот за напојување: Овој метод е најефикасен во повеќето случаи, користејќи повеќе паралелни кондензатори за директно заземјување на пинот за напојување на оперативниот засилувач. Општо земено, два паралелни кондензатори се доволни, но додавањето паралелни кондензатори може да имаат корист од некои кола.

Паралелно поврзување на кондензатори со различни вредности на капацитивност помага да се обезбеди дека само ниската наизменична струја (AC) импеданса може да се види на пинот за напојување преку широк опсег на фреквенција. Ова е особено важно при фреквенцијата на слабеење на односот на отфрлање на напојувањето на оперативниот засилувач (PSR). Овој кондензатор помага да се компензира намалениот PSR на засилувачот. Одржувањето на патеката со ниска импеданса во многу десет-октава опсези ќе помогне да се обезбеди дека штетниот шум не може да влезе во засилувачот. Слика 1 ги прикажува предностите на користење на повеќе кондензатори паралелно. На ниски фреквенции, големите кондензатори обезбедуваат ниска патека на импеданса. Но, откако фреквенцијата ќе достигне своја резонантна фреквенција, капацитетот на кондензаторот ќе ослабне и постепено ќе се појави индуктивна. Ова е причината зошто е важно да се користат повеќе кондензатори: кога фреквентниот одговор на едниот кондензатор почнува да се спушта, фреквентниот одговор на другиот кондензатор започнува да работи, така што може да одржи многу ниска импеданса на наизменична струја во многу десет-ок-опсези.

Започнете директно со игличките за напојување на ОП засилувачот; Кондензаторот со најмала капацитивност и најмала физичка големина треба да се постави на истата страна на PCB како засилувачот на ОП - и што е можно поблиску до засилувачот. Терминалот на земјата на кондензаторот треба да биде директно поврзан со копнената рамнина со најкратката игла или печатена жица. Горенаведената површина треба да биде што е можно поблиску до терминалот на оптоварување на засилувачот со цел да се намали мешањето помеѓу терминалот за напојување и терминалот на земјата.

Овој процес треба да се повтори за кондензатори со следната најголема вредност на капацитивност. Најдобро е да се започне со минималната вредност на капацитивност од 0,01 μF и да поставите 2,2 μF (или поголем) електролитски кондензатор со низок еквивалентен серија на отпорност (ESR) близу до него. Кондензаторот од 0,01 μF со големина на случајот 0508 има многу ниска серија индуктивност и одлични перформанси со висока фреквенција.

Снабдување со електрична енергија до напојување: Друг метод на конфигурација користи еден или повеќе бајпас кондензатори поврзани преку позитивните и негативните терминали за напојување на оперативниот засилувач. Овој метод обично се користи кога е тешко да се конфигурираат четири кондензатори во колото. Неговиот недостаток е што големината на случајот на кондензаторот може да се зголеми затоа што напонот преку кондензаторот е двојно повеќе од напонската вредност во методот на бајпас со единечна енергија. Зголемувањето на напонот бара зголемување на номиналниот напон на дефект на уредот, односно зголемување на големината на куќиштето. Сепак, овој метод може да ги подобри перформансите на PSR и искривување.

Бидејќи секое коло и жици се различни, конфигурацијата, бројот и вредноста на капацитетите на кондензаторите треба да се утврдат според барањата на вистинското коло.