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

Il-wajers taċ-ċirkwiti stampati (PCB) għandhom rwol ewlieni fiċ-ċirkwiti ta 'veloċità għolja, imma ħafna drabi huwa wieħed mill-aħħar passi fil-proċess tad-disinn taċ-ċirkwit. Hemm ħafna problemi bil-wajers tal-PCB b'veloċità għolja, u ħafna letteratura nkitbet fuq dan is-suġġett. Dan l-artikolu jiddiskuti prinċipalment il-wajers ta 'ċirkwiti ta' veloċità għolja minn perspettiva prattika. L-iskop ewlieni huwa li jgħin lill-utenti l-ġodda jagħtu attenzjoni għal bosta kwistjonijiet differenti li għandhom jiġu kkunsidrati meta jiġu ddisinjati tqassim ta 'Circuit PCB b'veloċità għolja. Għan ieħor huwa li jipprovdi materjal ta ’reviżjoni għall-klijenti li ma messux il-wajers tal-PCB għal ftit żmien. Minħabba t-tqassim limitat, dan l-artikolu ma jistax jiddiskuti l-kwistjonijiet kollha fid-dettall, imma aħna 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 b'veloċità għolja, il-problemi u l-metodi diskussi hawn huma ġeneralment applikabbli għall-wajers użati fil-biċċa l-kbira taċ-ċirkwiti analogi oħra b'veloċità għolja. Meta l-amplifikatur operattiv jaħdem fi faxxa ta 'frekwenza ta' frekwenza tar-radju għolja ħafna (RF), il-prestazzjoni taċ-ċirkwit tiddependi ħafna fuq it-tqassim tal-PCB. Disinni ta 'ċirkwiti ta' prestazzjoni għolja li jidhru tajbin fuq it- "tpinġijiet" jistgħu jiksbu prestazzjoni ordinarja biss jekk huma affettwati minn traskuraġni waqt il-wajers. Pre-konsiderazzjoni u attenzjoni għal dettalji importanti matul il-proċess tal-wajers jgħinu biex tiġi żgurata l-prestazzjoni taċ-ċirkwit mistenni.

 

Dijagramma skematika

Għalkemm skematiku tajjeb ma jistax jiggarantixxi wajers tajbin, wajers tajbin jibdew bi skematiku tajjeb. Aħseb bir-reqqa meta tiġbed l-iskematiku, u trid tikkunsidra l-fluss tas-sinjal taċ-ċirkwit kollu. Jekk hemm fluss ta 'sinjal normali u stabbli mix-xellug għal-lemin fl-iskema, allura għandu jkun hemm l-istess fluss ta' sinjal tajjeb fuq il-PCB. Agħti kemm jista 'jkun informazzjoni utli fuq l-iskema. Minħabba li xi kultant l-Inġinier tad-Disinn taċ-Ċirkuwitu ma jkunx hemm, il-klijenti jitolbuna ngħinu nsolvu l-problema taċ-ċirkwit, id-disinjaturi, it-tekniċi u l-inġiniera involuti f'dan ix-xogħol se jkunu grati ħafna, inkluż magħna.

Minbarra l-identifikaturi ordinarji ta 'referenza, il-konsum tal-enerġija, u t-tolleranza tal-iżbalji, liema informazzjoni għandha tingħata fl-iskema? Hawn xi suġġerimenti biex tibdel l-iskemi ordinarji fi skemi tal-ewwel klassi. Żid forom tal-mewġ, informazzjoni mekkanika dwar il-qoxra, tul ta 'linji stampati, żoni vojta; Indika liema komponenti għandhom jitqiegħdu fuq il-PCB; Agħti informazzjoni ta 'aġġustament, firxiet ta' valur komponenti, informazzjoni ta 'dissipazzjoni tas-sħana, linji stampati ta' impedenza ta 'kontroll, kummenti, u ċirkwiti qosra ta' azzjoni ta 'deskrizzjoni ... (u oħrajn).
Ma nemminx lil ħadd

Jekk m'intix qed tfassal il-wajers lilek innifsek, kun żgur li tħalli ħin biżżejjed biex tivverifika bir-reqqa d-disinn tal-persuna tal-wajers. 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. Iktar ma tkun tista 'tipprovdi informazzjoni, u iktar ma tintervjeni fil-proċess kollu tal-wajers, aħjar ikun il-PCB li jirriżulta. Issettja punt ta 'tlestija tentattiva għall-kontroll tal-inġinier tad-disinn tal-wajers skont ir-rapport tal-progress tal-wajers li trid. Dan il-metodu ta '"linja magħluqa" jipprevjeni l-wajers milli jmorru' l quddiem, u b'hekk jimminimizzaw il-possibbiltà ta 'xogħol mill-ġdid.

L-istruzzjonijiet li għandhom jingħataw lill-inġinier tal-wajers jinkludu: deskrizzjoni qasira tal-funzjoni taċ-ċirkwit, dijagramma skematika tal-PCB li tindika l-pożizzjonijiet tal-input u l-ħruġ, informazzjoni dwar l-istivar tal-PCB (pereżempju, kemm hu oħxon il-bord, kemm hemm saffi hemm, u informazzjoni dettaljata dwar kull saff tas-sinjal u l-konsum tal-enerġija tal-funzjoni tal-pjan, 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 għandhom bżonn jikkontrollaw linji stampati b'impedenza; Liema linji għandhom bżonn jaqblu mat-tul; id-daqs tal-komponenti; liema linji stampati jeħtieġ li jkunu 'l bogħod (jew viċin) lil xulxin; liema linji għandhom ikunu 'l bogħod (jew viċin) lil xulxin; liema komponenti għandhom ikunu 'l bogħod (jew viċin) ma' xulxin; Liema komponenti jeħtieġ li jitpoġġew fuq il-parti ta 'fuq tal-PCB, liema huma mqiegħda hawn taħt. Qatt tilmenta li hemm wisq informazzjoni għal oħrajn ftit wisq? Huwa wisq? Le.

Esperjenza ta 'tagħlim: Madwar 10 snin ilu, iddisinjat bord taċ-ċirkwit tal-impunjazzjoni b'ħafna saffi - hemm komponenti fuq iż-żewġ naħat tal-bord. Uża ħafna viti biex tiffissa l-bord f'qoxra tal-aluminju miksi bid-deheb (minħabba li hemm indikaturi stretti kontra l-vibrazzjoni). Il-labar li jipprovdu l-preġudizzju jgħaddi mill-bord. Dan il-brilli huwa konness mal-PCB permezz ta 'wajers tal-issaldjar. Dan huwa apparat ikkumplikat ħafna. Xi komponenti fuq il-bord jintużaw għall-issettjar tat-test (SAT). Imma ddefinixxa b'mod ċar il-post ta 'dawn il-komponenti. Tista 'raden fejn huma installati dawn il-komponenti? Mill-mod, taħt il-bord. Meta l-inġiniera u t-tekniċi tal-prodott kellhom jiżżarmaw l-apparat kollu u jerġgħu jerġgħu jsaħħuhom wara li temmew is-settings, dehru kuntenti ħafna. Minn dakinhar ma għamiltx dan l-iżball.

Pożizzjoni

L-istess bħal fil-PCB, il-post huwa kollox. Fejn tpoġġi ċirkwit fuq il-PCB, fejn tinstalla l-komponenti speċifiċi taċ-ċirkwit tagħha, u liema ċirkwiti oħra li jmissu magħhom huma, li kollha huma importanti ħafna.

Normalment, il-pożizzjonijiet ta 'input, output, u provvista ta' enerġija huma predeterminati, iżda ċ-ċirkwit bejniethom jeħtieġ li "jilagħbu l-kreattività tagħhom stess." Din hija r-raġuni għaliex li tingħata attenzjoni lid-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 jkollok id-disinn it-tajjeb l-ewwel darba tista 'tnaqqas l-ispejjeż u l-pressjoni u tqassar iċ-ċiklu ta' żvilupp.

Qawwa tal-bypass

Li taqbeż il-provvista tal-enerġija fuq in-naħa tal-enerġija tal-amplifikatur sabiex jitnaqqas il-ħoss huwa aspett importanti ħafna fil-proċess tad-disinn tal-PCB - inkluż amplifikaturi operattivi b'veloċità għolja jew ċirkwiti oħra ta 'veloċità għolja. Hemm żewġ metodi ta 'konfigurazzjoni komuni biex jinjoraw amplifikaturi operattivi b'veloċità għolja.

Issorvelja t-terminal tal-provvista tal-enerġija: Dan il-metodu huwa l-iktar effettiv fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, bl-użu ta 'kondensaturi paralleli multipli biex jirranġa direttament il-pin tal-provvista tal-enerġija tal-amplifikatur operattiv. B'mod ġenerali, żewġ kondensaturi paralleli huma suffiċjenti imma jżidu kondensaturi paralleli jistgħu jibbenefikaw xi ċirkwiti.

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

 

Ibda direttament bil-pinnijiet tal-provvista tal-enerġija tal-amp amp; Il-kapaċitatur bl-iżgħar kapaċitanza u l-iżgħar daqs fiżiku għandu jitqiegħed fuq l-istess naħa tal-PCB bħall-amp amp - u l-iktar viċin possibbli għall-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 'hawn fuq għandha tkun l-iktar viċin possibbli għat-terminal tat-tagħbija ta' l-amplifikatur sabiex titnaqqas l-interferenza bejn it-terminal tal-qawwa u t-terminal tal-art.

 

Dan il-proċess għandu jkun ripetut għal kapaċitaturi bl-akbar valur ta 'kapaċitanza li jmiss. Huwa aħjar li tibda bil-valur minimu ta 'kapaċitanza ta' 0.01 µF u poġġi kapaċitatur elettrolitiku ta '2.2 µF (jew ikbar) b'reżistenza ta' serje ekwivalenti baxxa (ESR) qrib tagħha. Il-kapaċitatur ta '0.01 µF b'daqs ta' każ 0508 għandu induttanza ta 'serje baxxa ħafna u prestazzjoni ta' frekwenza għolja eċċellenti.

Provvista ta 'enerġija għall-provvista ta' enerġija: Metodu ieħor ta 'konfigurazzjoni juża kondensatur ta' bypass wieħed jew aktar konnessi fit-terminali pożittivi u negattivi tal-provvista ta 'enerġija tal-amplifikatur operattiv. Dan il-metodu ġeneralment jintuża meta huwa diffiċli li jiġu kkonfigurati erba 'kondensaturi fiċ-ċirkwit. L-iżvantaġġ tiegħu huwa li d-daqs tal-każ tal-kapaċitatur jista 'jiżdied minħabba li l-vultaġġ madwar il-kapaċitatur huwa darbtejn il-valur tal-vultaġġ fil-metodu tal-bypass tal-provvista waħda. Iż-żieda tal-vultaġġ teħtieġ li żżid il-vultaġġ tat-tqassim nominali tal-apparat, jiġifieri, iżid 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-kapaċitanza tal-kapaċitaturi għandhom jiġu ddeterminati skont ir-rekwiżiti taċ-ċirkwit attwali.