د op amp سرکټ PCB ډیزاین مهارتونه څه دي؟

چاپ شوي سرکټ بورډ (PCB) تارونه د تیز سرعت سرکټونو کې کلیدي رول لوبوي، مګر دا ډیری وختونه د سرکټ ډیزاین پروسې کې یو له وروستیو مرحلو څخه دی. د تیز رفتار PCB تارونو سره ډیری ستونزې شتون لري ، او پدې موضوع ډیر ادب لیکل شوی. دا مقاله په عمده ډول د عملي لید څخه د لوړ سرعت سرکټونو تارونو په اړه بحث کوي. اصلي هدف د نوي کاروونکو سره مرسته کول دي چې ډیری مختلف مسلو ته پاملرنه وکړي چې د لوړ سرعت سرکټ PCB ترتیبونو ډیزاین کولو پرمهال باید په پام کې ونیول شي. بل هدف د پیرودونکو لپاره د بیاکتنې موادو چمتو کول دي چې د یو څه مودې لپاره یې د PCB تارونو ته لاس نه دی ورکړی. د محدود ترتیب له امله، دا مقاله نشي کولی په ټولو مسلو په تفصیل سره بحث وکړي، مګر موږ به د کلیدي برخو په اړه بحث وکړو چې د سرکټ فعالیت ښه کولو، د ډیزاین وخت لنډولو، او د ترمیم وخت خوندي کولو کې خورا لوی تاثیر لري.

که څه هم دلته اصلي تمرکز د لوړ سرعت عملیاتي امپلیفیرونو پورې اړوند سرکټونو باندې دی ، دلته بحث شوي ستونزې او میتودونه عموما د نورو لوړ سرعت انلاګ سرکټونو کې کارول شوي تارونو باندې پلي کیږي. کله چې عملیاتي امپلیفیر په خورا لوړه راډیو فریکوینسي (RF) فریکوینسي بانډ کې کار کوي ، د سرکټ فعالیت په لویه کچه د PCB ترتیب پورې اړه لري. د لوړ فعالیت سرکټ ډیزاینونه چې په "ډراینز" کې ښه ښکاري یوازې عادي فعالیت ترلاسه کولی شي که چیرې دوی د ویرینګ پرمهال د بې احتیاطۍ لخوا اغیزمن شي. د ویرینګ پروسې په اوږدو کې مهم توضیحاتو ته دمخه پام او پاملرنه به د متوقع سرکټ فعالیت ډاډ ترلاسه کولو کې مرسته وکړي.

 

سکیمیک ډیاګرام

که څه هم یو ښه سکیمیټ نشي کولی د ښه تارونو تضمین وکړي، ښه تارونه د ښه سکیمیک سره پیل کیږي. د سکیمیک رسم کولو په وخت کې په احتیاط سره فکر وکړئ، او تاسو باید د ټول سرکټ سیګنال جریان په پام کې ونیسئ. که چیرې په سکیمیک کې د کیڼ څخه ښي خوا ته نورمال او مستحکم سیګنال جریان شتون ولري ، نو په PCB کې باید ورته ښه سیګنال جریان شتون ولري. د سکیمیک په اړه د امکان تر حده ګټور معلومات ورکړئ. ځکه چې ځینې وختونه د سرکټ ډیزاین انجینر شتون نلري ، پیرودونکي به زموږ څخه د سرکټ ستونزې حل کولو کې مرسته وکړي ، پدې کار کې ښکیل ډیزاینران ، تخنیکران او انجینران به زموږ په ګډون خورا مننه وکړي.

د عادي حوالې پیژندونکو سربیره، د بریښنا مصرف، او د خطا زغم، کوم معلومات باید په سکیمیک کې ورکړل شي؟ دلته ځینې وړاندیزونه دي چې عادي سکیماتیک په لومړي درجې سکیمیکونو بدل کړي. د څپې شکلونه، د شیل په اړه میخانیکي معلومات، د چاپ شوي لینونو اوږدوالی، خالي ساحې شامل کړئ؛ په ګوته کړئ چې کوم برخې باید په PCB کې ځای په ځای شي؛ د تنظیم کولو معلومات، د اجزاو ارزښت سلسله، د تودوخې د ضایع کولو معلومات، د کنټرول خنډ چاپ شوي کرښې، تبصرې، او لنډ سرکټونه د عمل توضیحات ورکړئ ... (او نور).
په هیچا باور مه کوئ

که تاسو پخپله د تارونو ډیزاین نه کوئ، ډاډ ترلاسه کړئ چې د ویرینګ شخص ډیزاین په احتیاط سره چک کولو لپاره کافي وخت ورکړئ. یو کوچنی مخنیوی پدې مرحله کې د درملنې سل ځله ارزښت لري. تمه مه کوئ چې د ویرینګ شخص ستاسو نظرونه درک کړي. ستاسو نظر او لارښود د تارونو ډیزاین پروسې په لومړیو مرحلو کې خورا مهم دی. هرڅومره چې تاسو کولی شئ ډیر معلومات چمتو کړئ ، او هرڅومره چې تاسو د ویرینګ په ټوله پروسه کې مداخله کوئ ، د PCB پایله به ښه وي. د ویرینګ ډیزاین انجینر ګړندي چیک لپاره د لنډمهاله بشپړیدو نقطه تنظیم کړئ د ویرینګ پرمختګ راپور سره سم چې تاسو یې غواړئ. دا "تړل شوي لوپ" طریقه د تارونو د ګمراه کیدو مخه نیسي، په دې توګه د بیا کار امکان کموي.

هغه لارښوونې چې باید د ویرینګ انجینر ته ورکړل شي پدې کې شامل دي: د سرکټ فعالیت لنډ توضیحات ، د PCB سکیمیک ډیاګرام چې د ان پټ او آوټ پوټ موقعیتونه په ګوته کوي ، د PCB سټیکینګ معلومات (د مثال په توګه ، بورډ څومره ضخامت دی ، څو پرتونه د هر سیګنال پرت او د ځمکني الوتکې فعالیت په اړه مفصل معلومات شتون لري ، د بریښنا مصرف ، ځمکني تار ، انلاګ سیګنال ، ډیجیټل سیګنال او RF سیګنال؛ د هر پرت لپاره کوم سیګنالونه اړین دي؛ د مهمو برخو ځای پرځای کولو ته اړتیا لري؛ د بای پاس اجزاو دقیق موقعیت؛ کوم چاپ شوي کرښې مهمې دي؛ کوم لینونه د مخنیوی چاپ شوي لینونو کنټرول ته اړتیا لري؛ کومې کرښې باید د اوږدوالي سره سمون ولري؛ د اجزاو اندازه؛ کوم چاپ شوي کرښې باید یو بل ته لرې (یا نږدې) وي؛ کومې کرښې باید یو بل ته لرې (یا نږدې) وي؛ کومې برخې باید یو بل ته لیرې (یا نږدې) وي؛ کوم برخې باید د PCB په پورتنۍ برخه کې کیښودل شي، کوم چې لاندې ځای پرځای شوي دي. هیڅکله شکایت مه کوئ چې د نورو لپاره ډیر معلومات شتون لري - ډیر لږ؟ ایا دا ډیره ده؟ مه کوه.

د زده کړې تجربه: شاوخوا 10 کاله دمخه ، ما یو څو اړخیز سطحي ماونټ سرکټ بورډ ډیزاین کړ - د بورډ په دواړو خواو کې اجزا شتون لري. د سرو زرو په تخته شوي المونیم خولۍ کې د تختې د تنظیم کولو لپاره ډیری پیچونه وکاروئ (ځکه چې د کمپن ضد خورا سخت شاخصونه شتون لري). هغه پنونه چې د تعصب تغذیه چمتو کوي د بورډ له لارې تیریږي. دا پن د سولډرینګ تارونو په واسطه د PCB سره وصل دی. دا یو ډیر پیچلی وسیله ده. په بورډ کې ځینې برخې د ازموینې ترتیب (SAT) لپاره کارول کیږي. مګر ما د دې اجزاو موقعیت په روښانه ډول تعریف کړی دی. ایا تاسو اټکل کولی شئ چې دا اجزا چیرې نصب شوي؟ په لاره کې، د بورډ لاندې. کله چې د محصول انجنیران او تخنیکران باید ټول وسیله جلا کړي او د ترتیباتو بشپړولو وروسته یې بیا سره یوځای کړي، دوی ډیر ناخوښه ښکاري. ما له هغه وروسته بیا دا تېروتنه نه ده کړې.

موقف

لکه څنګه چې په PCB کې، موقعیت هرڅه دي. چیرته چې په PCB کې سرکیټ واچول شي، چیرته چې د هغې ځانګړي سرکټ اجزا نصب شي، او نور نږدې سرکټونه کوم دي، دا ټول خورا مهم دي.

عموما، د ننوتلو، محصول، او بریښنا رسولو موقعیتونه مخکې له مخکې ټاکل شوي، مګر د دوی تر مینځ سرکټ باید "خپل خلاقیت پلی کړي." له همدې امله د تارونو توضیحاتو ته پاملرنه کول به لوی عاید ترلاسه کړي. د کلیدي برخو موقعیت سره پیل کړئ او ځانګړي سرکټ او ټول PCB په پام کې ونیسئ. د پیل څخه د کلیدي برخو او سیګنال لارو موقعیت مشخص کول د دې ډاډ ترلاسه کولو کې مرسته کوي چې ډیزاین تمه شوي کاري اهداف پوره کوي. د لومړي ځل لپاره سم ډیزاین ترلاسه کول کولی شي لګښتونه او فشار کم کړي - او د پراختیا دوره لنډه کړي.

د بای پاس ځواک

د شور کمولو لپاره د امپلیفیر د بریښنا اړخ کې د بریښنا رسولو بای پاس کول د PCB ډیزاین پروسې کې خورا مهم اړخ دی - پشمول د لوړ سرعت عملیاتي امپلیفیرونه یا نور تیز سرعت سرکټونه. د لوړ سرعت عملیاتي امپلیفیرونو څخه د تیریدو لپاره د ترتیب کولو دوه عام میتودونه شتون لري.

د بریښنا رسولو ټرمینل گراونډ کول: دا طریقه په ډیری قضیو کې خورا مؤثره ده، د ډیری موازي کیپسیټرونو په کارولو سره د عملیاتي امپلیفیر د بریښنا رسولو پن مستقیم ځمکني کول. په عموم کې ، دوه موازي کیپسیټرونه کافي دي - مګر د موازي کیپسیټرونو اضافه کول ممکن ځینې سرکیټونو ته ګټه ورسوي.

د مختلف ظرفیت ارزښتونو سره د کاپسیټرونو موازي اړیکه د دې ډاډ ترلاسه کولو کې مرسته کوي چې یوازې د ټیټ بدیل اوسني (AC) خنډ د پراخه فریکونسۍ بډ باندې د بریښنا رسولو پن کې لیدل کیدی شي. دا په ځانګړي توګه د عملیاتي امپلیفیر بریښنا رسولو ردولو تناسب (PSR) د کمولو فریکونسۍ کې مهم دی. دا کیپسیټر د امپلیفیر د کم شوي PSR لپاره جبران کولو کې مرسته کوي. په ډیری لسو اوکټیو سلسلو کې د ټیټ خنډ ځمکني لارې ساتل به مرسته وکړي ډاډ ترلاسه کړي چې زیان رسونکي غږ نشي کولی opamp ته ننوځي. شکل 1 په موازي ډول د څو capacitors کارولو ګټې ښیي. په ټیټ فریکونسیو کې، لوی کپیسیټرونه د ټیټ خنډ ځمکنۍ لاره چمتو کوي. مګر یوځل چې فریکونسۍ خپل ریزوننټ فریکونسۍ ته ورسیږي، د capacitor ظرفیت به ضعیف شي او په تدریجي ډول به په زړه پورې ښکاري. له همدې امله دا مهمه ده چې د څو کیپسیټرونو څخه کار واخلو: کله چې د یو کاپسیټر فریکونسۍ غبرګون راټیټیږي، د بل کاپسیټر فریکونسۍ غبرګون په کار پیل کوي، نو دا کولی شي په ډیری لسو اوکټیو سلسلو کې د AC خورا ټیټ خنډ وساتي.

 

د op amp د بریښنا رسولو پنونو سره مستقیم پیل کړئ؛ کپیسیټر د کوچنی ظرفیت او ترټولو کوچنی فزیکي اندازې سره باید د PCB په ورته اړخ کې د op amp په څیر کیښودل شي - او څومره چې امکان ولري امپلیفیر ته نږدې وي. د کیپسیټر ځمکنی ترمینل باید مستقیم د ځمکې الوتکې سره د لنډ ترین پن یا چاپ شوي تار سره وصل شي. پورتني ځمکني اتصال باید د امکان تر حده د امپلیفیر د بار ټرمینل سره نږدې وي ترڅو د بریښنا ټرمینل او ځمکني ترمینل ترمینځ مداخله کمه شي.

 

دا پروسه باید د کاپسیټرونو لپاره د راتلونکي لوی ظرفیت ارزښت سره تکرار شي. دا غوره ده چې د 0.01 µF لږ تر لږه ظرفیت سره پیل کړئ او د 2.2 µF (یا لوی) الیکټرولیټیک کیپسیټر سره د ټیټ مساوي لړۍ مقاومت (ESR) سره نږدې کېږدئ. د 0.01 µF capacitor د 0508 قضیې اندازې سره خورا ټیټ لړۍ انډکشن او عالي لوړ فریکونسۍ فعالیت لري.

د بریښنا رسولو ته د بریښنا رسول: د ترتیب کولو بله طریقه د عملیاتي امپلیفیر مثبت او منفي بریښنا رسولو ترمینلونو کې یو یا څو بای پاس کیپیسیټرونه کاروي. دا میتود معمولا کارول کیږي کله چې په سرکټ کې د څلورو کیپسیټرونو تنظیم کول ستونزمن وي. د دې نیمګړتیا دا ده چې د کیپسیټر د قضیې اندازه ممکن لوړه شي ځکه چې د کپاسیټر په اوږدو کې ولتاژ د واحد اکمالاتو بای پاس میتود کې د ولتاژ ارزښت دوه چنده دی. د ولتاژ زیاتول د وسیلې د راټیټ شوي بریک ډاون ولتاژ زیاتوالي ته اړتیا لري ، دا د کور اندازه لوړول دي. په هرصورت، دا طریقه کولی شي د PSR او تحریف فعالیت ښه کړي.

ځکه چې هر سرکټ او تارونه توپیر لري، د capacitors ترتیب، شمیر او د ظرفیت ارزښت باید د حقیقي سرکټ اړتیاو سره سم وټاکل شي.