Palo ea baqapi ba dijithale le litsebi tsa moralo oa boto ea potoloho ea dijithale lefapheng la boenjiniere e ntse e eketseha, e bonts'ang mokhoa oa nts'etsopele ea indasteri. Le hoja khatiso ea moralo oa digital e tlisitse tsoelo-pele e kholo lihlahisoa tsa elektronike, e ntse e le teng, 'me ho tla lula ho e-na le meralo e meng ea potoloho e nang le li-analog kapa libaka tsa sebele. Mekhoa ea lithapo masimong a analog le a dijithale a na le lintho tse ling tse tšoanang, empa ha o batla ho fumana liphetho tse ntle, ka lebaka la maqheka a bona a fapaneng a marang-rang, moralo o bonolo oa li-wiring ha e sa le tharollo e nepahetseng.

Sengoliloeng sena se bua ka ho tšoana le liphapang tsa mantlha lipakeng tsa lithapo tsa analog le tsa dijithale mabapi le li-bypass capacitor, lisebelisoa tsa motlakase, moralo oa fatše, liphoso tsa voltage, le ho kena-kenana le motlakase (EMI) ho bakoang ke wiring ea PCB.

Palo ea baqapi ba dijithale le litsebi tsa moralo oa boto ea potoloho ea dijithale lefapheng la boenjiniere e ntse e eketseha, e bonts'ang mokhoa oa nts'etsopele ea indasteri. Le hoja khatiso ea moralo oa digital e tlisitse tsoelo-pele e kholo lihlahisoa tsa elektronike, e ntse e le teng, 'me ho tla lula ho e-na le meralo e meng ea potoloho e nang le li-analog kapa libaka tsa sebele. Mekhoa ea lithapo masimong a analog le a dijithale a na le lintho tse ling tse tšoanang, empa ha o batla ho fumana liphetho tse ntle, ka lebaka la maqheka a bona a fapaneng a marang-rang, moralo o bonolo oa li-wiring ha e sa le tharollo e nepahetseng.

Sengoliloeng sena se bua ka ho tšoana le liphapang tsa mantlha lipakeng tsa lithapo tsa analog le tsa dijithale mabapi le li-bypass capacitor, lisebelisoa tsa motlakase, moralo oa fatše, liphoso tsa voltage, le ho kena-kenana le motlakase (EMI) ho bakoang ke wiring ea PCB.

Ho eketsa li-bypass kapa decoupling capacitor holim'a boto ea potoloho le sebaka sa li-capacitor tsena ka boto ke ntho e tloaelehileng bakeng sa meralo ea digital le ea analog. Empa ho thahasellisang ke hore mabaka a fapane.

Ka moralo oa li-wiring tsa analog, li-bypass capacitor hangata li sebelisoa ho feta matšoao a maqhubu a phahameng phepelong ea motlakase. Haeba li-bypass capacitor li sa eketsoe, matšoao ana a maqhubu a phahameng a ka kenya li-chips tsa analog tse bobebe ka lithapo tsa phepelo ea motlakase. Ka kakaretso, maqhubu ana a maqhubu a phahameng a feta bokhoni ba lisebelisoa tsa analoge ho hatella matšoao a phahameng. Haeba "bypass capacitor" e sa sebelisoe potolohong ea analog, lerata le ka hlahisoa tseleng ea matšoao, 'me maemong a tebileng le ho feta, le ka baka ho thothomela.

Moetsong oa analoge le oa dijithale oa PCB, li-bypass kapa decoupling capacitor (0.1uF) li lokela ho behoa haufi le sesebelisoa ka hohle kamoo ho ka khonehang. Motlakase oa ho kopanya motlakase (10uF) o lokela ho behoa monyako oa mohala oa motlakase oa boto ea potoloho. Maemong 'ohle, lithakhisa tsa li-capacitor tsena li lokela ho ba khutšoanyane.

Lebotong la potoloho ho Setšoantšo sa 2, litsela tse fapaneng li sebelisoa ho tsamaisa lithapo tsa motlakase le fatše. Ka lebaka la tšebelisano ena e sa lokelang, likarolo tsa elektroniki le lipotoloho tse botong ea potoloho li na le monyetla oa ho ba tlas'a tšitiso ea motlakase.

Karolong e le 'ngoe ea Setšoantšo sa 3, matla le lithapo tsa fatše ho likarolo tsa boto ea potoloho li haufi le tse ling. Karolelano e lekanang ea mohala oa motlakase le mohala oa fatše botong ena ea potoloho e nepahetse joalo ka ha ho bonts'itsoe setšoantšong sa 2. Monyetla oa likarolo tsa elektronike le lipotoloho tsa boto ea potoloho li tlas'a tšitiso ea motlakase (EMI) e fokotsehile ka makhetlo a 679 / 12.8 kapa makhetlo a ka bang 54.
　　
Bakeng sa lisebelisoa tsa digital tse kang balaoli le li-processor, li-decoupling capacitors li boetse lia hlokahala, empa ka mabaka a fapaneng. Mosebetsi o mong oa li-capacitor tsena ke ho sebetsa joalo ka "banka e nyane".

Lipotolohong tsa dijithale, hangata ho hlokahala chelete e ngata ho etsa phetoho ea boemo ba heke. Kaha ho fetola maqhubu a nakoana a hlahisoa ka chip nakong ea ho chencha le ho phalla ka boto ea potoloho, ho molemo ho ba le litefiso tse eketsehileng tsa "spare". Haeba ho se na tefiso e lekaneng ha u etsa ketso ea ho fetola, motlakase oa motlakase o tla fetoha haholo. Phetoho e ngata haholo ea motlakase e tla etsa hore boemo ba lets'oao la dijithale bo kene boemong bo sa tsitsang, 'me ho ka etsa hore mochini oa boemo bo sesebedisweng sa dijithale o sebetse ka phoso.

Phetoho ea hona joale e phallang ka har'a trace ea boto ea potoloho e tla etsa hore motlakase o fetohe, 'me trace ea boto ea potoloho e na le inductance ea parasitic. Mokhoa o latelang o ka sebelisoa ho bala phetoho ea motlakase: V = LdI/dt. Har'a tsona: V = phetoho ea motlakase, L = potoloho ea boto ea trace inductance, dI = phetoho ea hona joale ka mokhoa oa ho latela, dt = nako ea phetoho ea hona joale.
　　
Ka hona, ka mabaka a mangata, ho molemo ho sebelisa li-capacitor tsa bypass (kapa decoupling) phepelong ea motlakase kapa lisebelisoa tsa phepelo ea motlakase ea lisebelisoa tse sebetsang.

Thapo ea motlakase le terata ea fatše li lokela ho tsamaisoa hammoho

Boemo ba thapo ea matla le terata ea fatše li tsamaisana hantle ho fokotsa monyetla oa ho kena-kenana le motlakase. Haeba mohala oa motlakase le oa fatše o sa tsamaisane hantle, ho tla etsoa loop ea tsamaiso 'me ho ka etsahala hore ho be le lerata.

Mohlala oa moralo oa PCB moo mohala oa motlakase le oa fatše o sa nyallaneng hantle o bontšoa ho Setšoantšo sa 2. Letlapeng lena la potoloho, sebaka se entsoeng ka loop ke 697cm². Ho sebelisa mokhoa o bontšitsoeng ho Setšoantšo sa 3, monyetla oa lerata la mahlaseli holim'a kapa ho tima boto ea potoloho e kenyang motlakase ka har'a lupu e ka fokotseha haholo.

Phapang lipakeng tsa maano a analog le a digital wiring

▍Sefofane sa fatše ke bothata

Tsebo ea mantlha ea wiring ea boto ea potoloho e sebetsa ho li-circuits tsa analog le tsa dijithale. Molao oa motheo oa letsoho ke ho sebelisa sefofane se sa sitisoeng fatše. Kelello ena e tloaelehileng e fokotsa dI/dt (ho fetoha ha hona joale le nako) ho lipotoloho tsa dijithale, tse fetolang matla a fatše mme li baka lerata ho kena lipotolohong tsa analog.

Mekhoa ea wiring bakeng sa li-circuits tsa digital le analog ha e le hantle e tšoana, ntle le khetho e le 'ngoe. Bakeng sa lipotoloho tsa analog, ho na le ntlha e 'ngoe eo u lokelang ho e ela hloko, ke hore, boloka mela ea lipontšo tsa digital le li-loops ka sefofaneng sa fatše hole le lipotoloho tsa analog kamoo ho ka khonehang. Sena se ka finyelloa ka ho hokahanya sefofane sa fatše sa analog ho tsamaiso ea mobu oa tsamaiso ka thoko, kapa ho beha potoloho ea analoge qetellong ea boto ea potoloho, e leng qetello ea moeli. Sena se etsoa ho boloka tšitiso ea kantle ho tsela ea matšoao e le bonyane.

Ha ho hlokahale ho etsa sena bakeng sa lipotoloho tsa digital, tse ka mamellang lerata le lengata ka sefofaneng sa fatše ntle le mathata.

Setšoantšo sa 4 (ka ho le letšehali) se arola ketso ea phetoho ea digital ho tloha potolohong ea analog le ho arola likarolo tsa digital le analog ea potoloho. (Ka ho le letona) Maqhubu a phahameng le a tlaase a lokela ho aroloa ka hohle kamoo ho ka khonehang, 'me likarolo tse phahameng tsa maqhubu li lokela ho ba haufi le li-connectors tsa boto ea potoloho.

Setšoantšo sa 5 Beha mesaletsa e 'meli e haufi ho PCB, ho bonolo ho theha capacitance ea parasitic. Ka lebaka la ho ba teng ha mofuta ona oa capacitance, phetoho e potlakileng ea motlakase mokhoeng o le mong e ka hlahisa lets'oao la hona joale lehlakoreng le leng.

Setšoantšo sa 6 Haeba u sa ele hloko ho beoa ha mesaletsa, mesaletsa ea PCB e ka hlahisa inductance ea mela le ho tsamaisana. Inductance ena ea likokoana-hloko e kotsi haholo ts'ebetsong ea lipotoloho tse kenyeletsang li-circuits tsa digital switching.

▍ Sebaka sa karolo

Joalokaha ho boletsoe ka holimo, moqapi o mong le o mong oa PCB, karolo ea lerata ea potoloho le karolo e "khutsitseng" (karolo e seng ea lerata) e lokela ho aroloa. Ka kakaretso, li-circuits tsa digital li "ruile" ka lerata 'me ha li utloe lerata (hobane li-circuits tsa digital li na le mamello e kholoanyane ea lerata); ho fapana le hoo, mamello ea lerata la voltage ea lipotoloho tsa analoge e nyane haholo.

Har'a tsena tse peli, li-circuits tsa analog ke tsona tse amehang haholo ha ho feto-fetoha lerata. Ka har'a likhoele tsa sistimi e tsoakiloeng, lipotoloho tsena tse peli li lokela ho aroloa, joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Setšoantšo sa 4.
　　
▍ Likaroloana tsa Parasitic tse hlahisoang ke moralo oa PCB

Lintho tse peli tsa motheo tsa likokoana-hloko tse ka bakang mathata li thehoa habonolo ho PCB: capacitance ea parasitic le inductance ea parasitic.

Ha ho etsoa boto ea potoloho, ho beha mesaletsa e 'meli haufi le e mong ho tla hlahisa capacitance ea parasitic. U ka etsa sena: Lirapeng tse peli tse fapaneng, beha mohlala o le mong holim'a o mong; kapa sebakeng se le seng, beha mohlala o le mong haufi le o mong, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 5.
　　
Litlhophisong tsena tse peli tsa trace, liphetoho tsa motlakase ha nako e ntse e ea (dV/dt) mokhoeng o le mong li ka baka hore ho be le hona joale ho latela mohlala o mong. Haeba trace e 'ngoe e le matla a phahameng, motlakase o hlahisoang ke motlakase o tla fetoloa motlakase.
　　
Li-transients tsa motlakase tse potlakileng hangata li etsahala ka lehlakoreng la dijithale la moralo oa lets'oao la analog. Haeba mesaletsa e nang le li-transients tse potlakileng tsa motlakase e haufi le lits'oants'o tsa analoge tse phahameng, phoso ena e tla ama ho nepahala ha potoloho ea analog. Sebakeng sena, lipotoloho tsa analog li na le mefokolo e 'meli: mamello ea bona ea lerata e tlase haholo ho feta ea lipotoloho tsa dijithale; 'me mesaletsa e phahameng ea impedance e atile haholo.
　　
Ho sebelisa e 'ngoe ea mekhoa e' meli e latelang ho ka fokotsa ketsahalo ena. Mokhoa o sebelisoang haholo ke oa ho fetola boholo lipakeng tsa mesaletsa ho latela palo ea capacitance. Boholo bo sebetsang ka ho fetisisa ba ho fetola ke sebaka se pakeng tsa litsela tse peli. Ho lokela ho hlokomeloa hore d e feto-fetoha e ka har'a lekhalo la palo ea capacitance. Ha d e ntse e eketseha, ts'ebetso ea capacitive e tla fokotseha. Phapang e 'ngoe e ka fetoloang ke bolelele ba mesaletsa e 'meli. Tabeng ena, bolelele ba L bo fokotseha, 'me karabelo ea capacitive pakeng tsa litsela tse peli le eona e tla fokotseha.
　　
Mokhoa o mong ke oa ho beha terata ea fatše pakeng tsa mesaletsa ena e 'meli. Mohala oa fatše o na le tšitiso e tlase, 'me ho kenyelletsa mohlala o mong o kang ona ho tla fokolisa lebala la motlakase la tšitiso, joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Setšoantšo sa 5.
　　
Molao-motheo oa inductance parasitic ka boto ea potoloho e tšoana le ea capacitance parasitic. E boetse e kenyelletsa ho beha mesaletsa e 'meli. Lirapeng tse peli tse fapaneng, beha mohlala o le mong holim'a mohlala o mong; kapa sebakeng se le seng, beha mohlala o mong haufi le o mong, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 6.

Litlhophisong tsena tse peli tsa wiring, phetoho ea hona joale (dI/dt) ea trace le nako, ka lebaka la inductance ea trace ena, e tla hlahisa motlakase ka mokhoa o ts'oanang; 'me ka lebaka la ho ba teng ha mutual inductance, e tla A proportional current e hlahisoa ka lehlakoreng le leng. Haeba phetoho ea motlakase tseleng ea pele e le kholo ka ho lekana, tšitiso e ka fokotsa mamello ea motlakase oa potoloho ea dijithale mme ea baka liphoso. Ketsahalo ena ha e hlahe feela lipotolohong tsa dijithale, empa ketsahalo ena e atile haholo lipotolohong tsa dijithale ka lebaka la maqhubu a maholo a fetohang hang-hang lipotolohong tsa dijithale.
　　
Ho felisa lerata le ka bang teng ho tsoa mehloling ea tšitiso ea motlakase, ho molemo ho arola mela ea analoge e "khutsitseng" ho likoung tse lerata tsa I/O. Ho leka ho finyella matla a fokolang a matla le marang-rang a fatše, ho kenngoa ha lithapo tsa potoloho tsa digital ho lokela ho fokotsoa, ​​​​'me ho kopana ha capacitive ea lipotoloho tsa analog ho lokela ho fokotsoa.
　　
03

Qetello

Kamora hore mefuta ea dijithale le analoge e khethoe, ho tsamaisa ka hloko ho bohlokoa ho PCB e atlehileng. Hangata leano la wiring le hlahisoa ho motho e mong le e mong e le molao oa letsoho, hobane ho thata ho hlahloba katleho ea ho qetela ea sehlahisoa sebakeng sa laboratori. Ka hona, ho sa tsotellehe ho tšoana ho maqheka a marang-rang a li-circuits tsa digital le analog, liphapang tsa maqheka a bona a marang-rang li tlameha ho tsejoa le ho nkoa ka botebo.