X'inhuma l-ħiliet tad-disinn tal-PCB taċ-ċirkwit op amp?

Il-wajers tal-bord taċ-ċirkwit stampat (PCB) għandu rwol ewlieni f'ċirkwiti ta 'veloċità għolja, iżda ħafna drabi huwa wieħed mill-aħħar passi fil-proċess tad-disinn taċ-ċirkwit. Hemm ħafna problemi bil-wajers tal-PCB b'veloċità għolja, u nkitbet ħafna letteratura dwar dan is-suġġett. Dan l-artikolu jiddiskuti prinċipalment il-wajers ta 'ċirkwiti ta' veloċità għolja minn perspettiva prattika. L-għan ewlieni huwa li jgħin lill-utenti ġodda jagħtu attenzjoni għal ħafna kwistjonijiet differenti li jeħtieġ li jiġu kkunsidrati meta jiġu ddisinjati layouts ta 'PCB ta' ċirkwit ta 'veloċità għolja. Skop ieħor huwa li jipprovdi materjal ta 'reviżjoni għall-klijenti li ma messewx il-wajers tal-PCB għal xi żmien. Minħabba t-tqassim limitat, dan l-artikolu ma jistax jiddiskuti l-kwistjonijiet kollha fid-dettall, iżda se niddiskutu l-partijiet ewlenin li għandhom l-akbar effett fuq it-titjib tal-prestazzjoni taċ-ċirkwit, it-tqassir tal-ħin tad-disinn u l-iffrankar tal-ħin tal-modifika.

Għalkemm l-enfasi ewlenija hawnhekk hija fuq ċirkwiti relatati ma 'amplifikaturi operattivi ta' veloċità għolja, il-problemi u l-metodi diskussi hawn huma ġeneralment applikabbli għall-wajers użati fil-biċċa l-kbira ta 'ċirkwiti analogi ta' veloċità għolja oħra. Meta l-amplifikatur operattiv jaħdem f'medda ta 'frekwenza ta' frekwenza tar-radju (RF) għolja ħafna, il-prestazzjoni taċ-ċirkwit tiddependi ħafna fuq it-tqassim tal-PCB. Disinji ta 'ċirkwiti ta' prestazzjoni għolja li jidhru tajbin fuq it- "tpinġijiet" jistgħu jiksbu biss prestazzjoni ordinarja jekk ikunu affettwati minn traskuraġni waqt il-wajers. Il-konsiderazzjoni minn qabel u l-attenzjoni għal dettalji importanti matul il-proċess tal-wajers se jgħinu biex jiżguraw il-prestazzjoni mistennija taċ-ċirkwit.

 

Dijagramma skematika

Għalkemm skematika tajba ma tistax tiggarantixxi wiring tajjeb, wajering tajjeb jibda bi skematika tajba. Aħseb bir-reqqa meta tfassal l-iskematika, u trid tikkunsidra l-fluss tas-sinjal taċ-ċirkwit kollu. Jekk ikun hemm fluss tas-sinjal normali u stabbli mix-xellug għal-lemin fl-iskematika, allura għandu jkun hemm l-istess fluss tas-sinjal tajjeb fuq il-PCB. Agħti kemm jista' jkun informazzjoni utli fuq l-iskematika. Minħabba li xi drabi l-inġinier tad-disinn taċ-ċirkwit ma jkunx hemm, il-klijenti se jitolbuna ngħinu biex insolvu l-problema taċ-ċirkwit, id-disinjaturi, it-tekniċi u l-inġiniera involuti f'dan ix-xogħol ikunu grati ħafna, inklużi lilna.

Minbarra l-identifikaturi ta 'referenza ordinarji, il-konsum tal-enerġija, u t-tolleranza tal-iżbalji, liema informazzjoni għandha tingħata fl-iskematika? Hawn huma xi suġġerimenti biex iddawwar skematiċi ordinarji fi skematiċi tal-ewwel klassi. Żid forom tal-mewġ, informazzjoni mekkanika dwar il-qoxra, tul tal-linji stampati, żoni vojta; indika liema komponenti jeħtieġ li jitqiegħdu fuq il-PCB; agħti informazzjoni ta' aġġustament, firxiet ta' valur tal-komponenti, informazzjoni dwar id-dissipazzjoni tas-sħana, linji stampati tal-impedenza tal-kontroll, kummenti, u ċirkwiti fil-qosor Deskrizzjoni tal-azzjoni... (u oħrajn).
Temmin lil ħadd

Jekk m'intix qed tiddisinja l-wiring lilek innifsek, kun żgur li tħalli biżżejjed ħin biex tiċċekkja bir-reqqa d-disinn tal-persuna tal-wiring. Prevenzjoni żgħira tiswa mitt darba r-rimedju f'dan il-punt. M'għandekx tistenna li l-persuna tal-wajers tifhem l-ideat tiegħek. L-opinjoni u l-gwida tiegħek huma l-aktar importanti fl-istadji bikrija tal-proċess tad-disinn tal-wajers. Aktar ma tista 'tipprovdi informazzjoni, u aktar tintervjeni fil-proċess kollu tal-wajers, aħjar ikun il-PCB li jirriżulta. Issettja punt ta 'tlestija tentattiv għall-kontroll ta' malajr tal-inġinier tad-disinn tal-wajers skont ir-rapport tal-progress tal-wajers li trid. Dan il-metodu ta '"ċirku magħluq" jipprevjeni l-wajers milli jmorru astray, u b'hekk jimminimizza l-possibbiltà ta' xogħol mill-ġdid.

L-istruzzjonijiet li jridu jingħataw lill-inġinier tal-wajers jinkludu: deskrizzjoni qasira tal-funzjoni taċ-ċirkwit, dijagramma skematika tal-PCB li tindika l-pożizzjonijiet tad-dħul u tal-ħruġ, informazzjoni dwar l-istivar tal-PCB (per eżempju, kemm hu ħoxna l-bord, kemm saffi hemm, u informazzjoni dettaljata dwar kull saff tas-sinjal u pjan terren-funzjoni Konsum tal-enerġija, wajer tal-art, sinjal analogu, sinjal diġitali u sinjal RF); liema sinjali huma meħtieġa għal kull saff; jeħtieġu t-tqegħid ta 'komponenti importanti; il-post eżatt tal-komponenti tal-bypass; liema linji stampati huma importanti; liema linji jeħtieġ li jikkontrollaw linji stampati impedenza; Liema linji jeħtieġ li jaqblu mat-tul; id-daqs tal-komponenti; liema linji stampati jeħtieġ li jkunu 'l bogħod (jew qrib) xulxin; liema linji jeħtieġ li jkunu 'l bogħod (jew qrib) xulxin; liema komponenti jeħtieġ li jkunu 'l bogħod (jew qrib) ta' xulxin; liema komponenti jeħtieġ li jitqiegħdu Fuq il-quċċata tal-PCB, liema huma mqiegħda hawn taħt. Qatt ma tilmenta li hemm wisq informazzjoni għal ħaddieħor-ftit wisq? Huwa wisq? M'għandekx.

Esperjenza ta 'tagħlim: Madwar 10 snin ilu, iddisinjajt bord ta' ċirkwit tal-immuntar tal-wiċċ b'ħafna saffi - hemm komponenti fuq iż-żewġ naħat tal-bord. Uża ħafna viti biex tiffissa l-bord f'qoxra tal-aluminju miksija bid-deheb (għax hemm indikaturi stretti ħafna kontra l-vibrazzjoni). Il-brilli li jipprovdu bias feedthrough jgħaddu mill-bord. Dan il-pin huwa konness mal-PCB permezz tal-issaldjar tal-wajers. Dan huwa apparat ikkumplikat ħafna. Xi komponenti fuq il-bord jintużaw għall-issettjar tat-test (SAT). Imma ddefiniti b'mod ċar il-post ta 'dawn il-komponenti. Tista' taqta' fejn huma installati dawn il-komponenti? Mill-mod, taħt il-bord. Meta l-inġiniera u t-tekniċi tal-prodott kellhom iżarmaw l-apparat kollu u jerġgħu jiġbruhom wara li lestew is-settings, dehru kuntenti ħafna. Ma erġajt għamilt dan l-iżball minn dakinhar.

Pożizzjoni

Eżatt bħal f'PCB, il-post huwa kollox. Fejn tpoġġi ċirkwit fuq il-PCB, fejn tinstalla l-komponenti taċ-ċirkwit speċifiċi tagħha, u liema ċirkwiti oħra ħdejn xulxin huma, li kollha huma importanti ħafna.

Normalment, il-pożizzjonijiet ta 'input, output, u provvista ta' enerġija huma predeterminati, iżda ċ-ċirkwit bejniethom jeħtieġ li "jilgħab il-kreattività tagħhom stess." Huwa għalhekk li tingħata attenzjoni għad-dettalji tal-wajers se tagħti qligħ kbir. Ibda bil-post tal-komponenti ewlenin u ikkunsidra ċ-ċirkwit speċifiku u l-PCB kollu. L-ispeċifikazzjoni tal-post tal-komponenti ewlenin u l-mogħdijiet tas-sinjali mill-bidu tgħin biex tiżgura li d-disinn jilħaq l-għanijiet tax-xogħol mistennija. Li tikseb id-disinn it-tajjeb l-ewwel darba tista 'tnaqqas l-ispejjeż u l-pressjoni u tqassar iċ-ċiklu ta' żvilupp.

Enerġija bypass

Il-bypass tal-provvista tal-enerġija fuq in-naħa tal-qawwa tal-amplifikatur sabiex jitnaqqas il-ħoss huwa aspett importanti ħafna fil-proċess tad-disinn tal-PCB-inklużi amplifikaturi operattivi ta 'veloċità għolja jew ċirkwiti oħra ta' veloċità għolja. Hemm żewġ metodi ta 'konfigurazzjoni komuni biex jinqabżu amplifikaturi operattivi ta' veloċità għolja.

L-art tat-terminal tal-provvista tal-enerġija: Dan il-metodu huwa l-aktar effettiv fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, bl-użu ta 'capacitors paralleli multipli biex direttament l-art tal-pin tal-provvista tal-enerġija tal-amplifikatur operattiv. B'mod ġenerali, żewġ capacitors paralleli huma biżżejjed, iżda ż-żieda ta 'capacitors paralleli tista' tibbenefika xi ċirkwiti.

Konnessjoni parallela ta 'capacitors b'valuri ta' capacitance differenti tgħin biex tiżgura li l-impedenza baxxa ta 'kurrent alternanti (AC) biss tista' tidher fuq il-pin tal-provvista tal-enerġija fuq medda ta 'frekwenza wiesgħa. Dan huwa speċjalment importanti fil-frekwenza ta 'attenwazzjoni tal-proporzjon ta' rifjut tal-provvista tal-enerġija tal-amplifikatur operattiv (PSR). Dan il-kapaċitatur jgħin biex jikkumpensa għall-PSR imnaqqas tal-amplifikatur. Iż-żamma ta 'mogħdija ta' l-art ta 'impedenza baxxa f'ħafna firxiet ta' għaxar ottavi tgħin biex tiżgura li l-istorbju ta 'ħsara ma jistax jidħol fl-op amp. Il-Figura 1 turi l-vantaġġi tal-użu ta 'capacitors multipli b'mod parallel. Fi frekwenzi baxxi, capacitors kbar jipprovdu mogħdija ta 'l-art ta' impedenza baxxa. Iżda ladarba l-frekwenza tilħaq il-frekwenza reżonanti tagħhom stess, il-kapaċità tal-kapaċitatur tiddgħajjef u gradwalment tidher induttiva. Huwa għalhekk li huwa importanti li tuża capacitors multipli: meta r-rispons tal-frekwenza ta 'kapaċitatur wieħed jibda jinżel, ir-rispons tal-frekwenza tal-kapaċitatur l-ieħor jibda jaħdem, sabiex ikun jista' jżomm impedenza AC baxxa ħafna f'ħafna firxiet ta 'għaxar ottavi.

 

Ibda direttament bil-labar tal-provvista tal-enerġija tal-op amp; il-kapaċitatur bl-iżgħar kapaċità u l-iżgħar daqs fiżiku għandu jitqiegħed fuq l-istess naħa tal-PCB bħall-op amp — u kemm jista 'jkun qrib l-amplifikatur. It-terminal tal-art tal-kapaċitatur għandu jkun imqabbad direttament mal-pjan tal-art bl-iqsar pin jew wajer stampat. Il-konnessjoni tal-art ta 'fuq għandha tkun qrib kemm jista' jkun tat-terminal tat-tagħbija tal-amplifikatur sabiex titnaqqas l-interferenza bejn it-terminal tal-qawwa u t-terminal tal-art.

 

Dan il-proċess għandu jiġi ripetut għal capacitors bl-akbar valur ta 'capacitance li jmiss. L-aħjar huwa li tibda bil-valur tal-kapaċità minima ta '0.01 µF u poġġi kapaċitur elettrolitiku ta' 2.2 µF (jew akbar) b'reżistenza tas-serje ekwivalenti baxxa (ESR) viċin tiegħu. Il-kapaċitatur ta '0.01 µF b'daqs tal-każ 0508 għandu induttanza ta' serje baxxa ħafna u prestazzjoni eċċellenti ta 'frekwenza għolja.

Provvista ta 'enerġija għal provvista ta' enerġija: Metodu ieħor ta 'konfigurazzjoni juża capacitors ta' bypass wieħed jew aktar konnessi mat-terminali tal-provvista ta 'enerġija pożittiva u negattiva ta' l-amplifikatur operattiv. Dan il-metodu normalment jintuża meta jkun diffiċli li jiġu kkonfigurati erba 'capacitors fiċ-ċirkwit. L-iżvantaġġ tiegħu huwa li d-daqs tal-każ tal-kapaċitatur jista 'jiżdied minħabba li l-vultaġġ madwar il-kapaċitatur huwa d-doppju tal-valur tal-vultaġġ fil-metodu ta' bypass ta 'provvista waħda. Iż-żieda tal-vultaġġ teħtieġ li tiżdied il-vultaġġ nominali tat-tqassim tal-apparat, jiġifieri, jiżdied id-daqs tad-djar. Madankollu, dan il-metodu jista 'jtejjeb il-prestazzjoni tal-PSR u tad-distorsjoni.

Minħabba li kull ċirkwit u wajers huma differenti, il-konfigurazzjoni, in-numru u l-valur tal-kapaċità tal-capacitors għandhom jiġu ddeterminati skont ir-rekwiżiti taċ-ċirkwit attwali.