Naon kaahlian desain op amp circuit PCB?

Dicitak circuit board (PCB) wiring muterkeun hiji peran konci dina sirkuit-speed tinggi, tapi mindeng salah sahiji hambalan panungtungan dina prosés desain circuit. Aya seueur masalah sareng kabel PCB-speed tinggi, sareng seueur literatur anu ditulis dina topik ieu. Artikel ieu utamana ngabahas wiring tina sirkuit-speed tinggi ti sudut pandang praktis. Tujuan utama nyaéta pikeun mantuan pamaké anyar nengetan loba isu béda nu kudu dianggap lamun ngarancang-speed tinggi circuit layouts PCB. Tujuan anu sanésna nyaéta nyayogikeun bahan ulasan pikeun palanggan anu henteu acan keuna kabel PCB bari. Alatan perenah kawates, artikel ieu teu bisa ngabahas sagala masalah di jéntré, tapi urang bakal ngabahas bagian konci nu boga pangaruh greatest dina ngaronjatkeun kinerja circuit, pondok waktu desain, sarta ngahemat waktos modifikasi.

Sanajan fokus utama di dieu nyaeta on sirkuit patali jeung amplifier operasional-speed tinggi, masalah jeung métode dibahas didieu umumna lumaku pikeun wiring dipaké dina lolobana sirkuit analog-speed tinggi lianna. Nalika amplifier operasional dianggo dina pita frékuénsi radio (RF) anu luhur pisan, kinerja sirkuit gumantung pisan kana perenah PCB. Desain sirkuit-kinerja tinggi anu kasampak alus dina "gambar" ngan bisa meunang kinerja biasa lamun aranjeunna kapangaruhan ku carelessness salila wiring. Pra-pertimbangan jeung perhatian kana detil penting sapanjang proses wiring bakal mantuan mastikeun kinerja sirkuit ekspektasi.

 

Skéma diagram

Sanajan schematic alus teu bisa ngajamin wiring alus, a wiring alus dimimitian ku schematic alus. Pikir sacara saksama nalika ngagambar skématik, sareng anjeun kedah nganggap aliran sinyal sadaya sirkuit. Lamun aya aliran sinyal normal sarta stabil ti kénca ka katuhu dina schematic nu, lajeng kudu aya aliran sinyal alus sarua dina PCB nu. Masihan salaku loba informasi mangpaat sabisa dina schematic nu. Kusabab kadang insinyur desain sirkuit teu aya, konsumén bakal nanya kami pikeun mantuan ngajawab masalah sirkuit, désainer, technicians jeung insinyur kalibet dina karya ieu bakal pisan bersyukur, kaasup kami.

Salian identifier rujukan biasa, konsumsi kakuatan, sarta toleransi kasalahan, informasi naon kudu dibikeun dina skéma? Ieu sababaraha saran pikeun ngarobih skématik biasa janten skématik kelas munggaran. Tambahkeun bentuk gelombang, inpormasi mékanis ngeunaan cangkang, panjang garis anu dicitak, daérah kosong; nunjukkeun komponén mana anu kudu ditempatkeun dina PCB; masihan informasi adjustment, rentang nilai komponén, informasi dissipation panas, kontrol garis dicitak impedansi, komentar, sarta sirkuit ringkes Pedaran Peta ... (jeung lianna).
Tong percaya ka sasaha

Mun anjeun teu ngarancang wiring sorangan, pastikeun pikeun ngidinan ample waktu pikeun taliti pariksa desain jalma wiring urang. A pencegahan leutik patut saratus kali ubar dina titik ieu. Ulah ngaharepkeun jalma wiring ngartos gagasan anjeun. Pamadegan sareng pituduh anjeun mangrupikeun anu paling penting dina tahap awal prosés desain kabel. Langkung seueur inpormasi anu anjeun tiasa nyayogikeun, sareng langkung seueur anjeun campur dina prosés kabel sadayana, langkung saé PCB anu hasilna bakal. Setel titik parantosan saheulaanan pikeun pamariksaan gancang insinyur desain kabel dumasar kana laporan kamajuan kabel anu anjeun pikahoyong. Metoda "loop tertutup" ieu nyegah wiring tina sesat, kukituna ngaminimalkeun kamungkinan rework.

Parentah anu kedah dipasihkeun ka insinyur wiring kalebet: pedaran pondok tina fungsi sirkuit, diagram skéma tina PCB anu nunjukkeun posisi input sareng kaluaran, inpormasi tumpukan PCB (contona, kumaha kandel papan, sabaraha lapisan. aya, sarta inpo wincik tentang unggal lapisan sinyal jeung taneuh pesawat-fungsi Konsumsi kakuatan, kawat taneuh, sinyal analog, sinyal digital sarta sinyal RF); sinyal nu diperlukeun pikeun tiap lapisan; merlukeun panempatan komponén penting; lokasi pasti komponén bypass; mana garis dicitak penting; garis mana nu kudu ngadalikeun garis dicitak impedansi; Garis mana anu kedah cocog sareng panjangna; ukuran komponén; garis anu dicitak kedah jauh (atanapi caket) silih; garis mana nu kudu jauh (atawa deukeut) silih; komponén mana nu kudu jadi jauh (atawa deukeut) pikeun silih; komponén mana nu kudu ditempatkeun Dina luhureun PCB nu, nu leuwih disimpen di handap. Pernah ngawadul yén aya seueur teuing inpormasi pikeun batur-saeutik teuing? Éta teuing? Entong.

Pangalaman diajar: Sakitar 10 sababaraha taun ka pengker, kuring ngarancang papan sirkuit gunung permukaan multilayer-aya komponén dina dua sisi papan. Anggo seueur sekrup pikeun ngalereskeun papan dina cangkang aluminium anu dilapis emas (sabab aya indikator anti geter anu ketat). Pin nu nyadiakeun feedthrough bias ngaliwatan dewan. Pin ieu disambungkeun ka PCB ku soldering kawat. Ieu mangrupikeun alat anu rumit pisan. Sababaraha komponén dina dewan dipaké pikeun setting test (SAT). Tapi kuring geus jelas nangtukeun lokasi komponén ieu. Dupi anjeun nebak dimana komponén ieu dipasang? Ku jalan kitu, handapeun dewan. Nalika insinyur produk sareng teknisi kedah ngabongkar sadaya alat sareng ngumpul deui saatos ngalengkepan setélan, aranjeunna sigana bagja pisan. Abdi henteu ngalakukeun kasalahan ieu deui ti saprak éta.

Posisi

Kawas dina PCB a, lokasi téh sagalana. Dimana nempatkeun sirkuit dina PCB, dimana masang komponén sirkuit spésifik na, sarta naon sirkuit padeukeut séjén, sakabéh nu pohara penting.

Biasana, posisi input, kaluaran, sareng catu daya parantos ditangtukeun, tapi sirkuit antara aranjeunna kedah "maénkeun kréatipitasna sorangan." Ieu naha nengetan rinci wiring bakal ngahasilkeun mulih badag. Mimitian ku lokasi komponén konci na mertimbangkeun sirkuit husus sarta sakabéh PCB. Nangtukeun lokasi komponén konci na jalur sinyal ti mimiti mantuan pikeun mastikeun yén desain meets tujuan gawé ekspektasi. Kéngingkeun desain anu pas pertama kalina tiasa ngirangan biaya sareng tekanan-sareng ngirangan siklus pangembangan.

kakuatan bypass

Ngaliwatan catu daya dina sisi kakuatan amplifier pikeun ngirangan bising mangrupikeun aspék anu penting dina prosés desain PCB-kalebet amplifier operasional-speed tinggi atanapi sirkuit-speed tinggi anu sanés. Aya dua métode konfigurasi umum pikeun bypassing-speed tinggi amplifier operasional.

Grounding terminal catu daya: Metoda ieu paling éféktif dina kalolobaan kasus, ngagunakeun sababaraha kapasitor paralel langsung taneuh pin catu daya tina panguat operasional. Sacara umum, dua kapasitor paralel cukup-tapi nambihan kapasitor paralel tiasa nguntungkeun sababaraha sirkuit.

Sambungan paralel kapasitor kalayan nilai kapasitansi anu béda ngabantosan pikeun mastikeun yén ngan ukur impedansi arus bolak-balik (AC) anu rendah anu tiasa ditingali dina pin catu daya dina pita frékuénsi anu lega. Ieu hususna penting dina frékuénsi atenuasi tina rasio panolakan catu daya amplifier operasional (PSR). Kapasitor Ieu mantuan ngimbangan PSR ngurangan tina panguat. Ngajaga jalan taneuh impedansi low dina loba rentang sapuluh-oktaf bakal mantuan mastikeun yén noise ngabahayakeun teu bisa asup ka op amp. angka 1 nembongkeun kaunggulan tina ngagunakeun sababaraha kapasitor dina paralel. Dina frékuénsi low, kapasitor badag nyadiakeun jalur taneuh impedansi low. Tapi sakali frékuénsi ngahontal frékuénsi résonansi sorangan, kapasitansi kapasitor bakal ngaleuleuskeun tur laun muncul induktif. Éta pisan sababna naha hal anu penting pikeun ngagunakeun sababaraha kapasitor: nalika réspon frékuénsi hiji kapasitor mimiti turun, réspon frékuénsi kapasitor séjén mimiti jalan, ku kituna bisa ngajaga impedansi AC pisan low dina loba rentang sapuluh-oktaf.

 

Mimitian langsung ku pin catu daya tina op amp; kapasitor jeung capacitance pangleutikna jeung ukuran fisik pangleutikna kudu ditempatkeun dina sisi sarua PCB salaku op amp-jeung sacaket mungkin ka panguat. Terminal taneuh tina kapasitor kudu langsung disambungkeun ka pesawat taneuh jeung pin shortest atawa kawat dicitak. Sambungan taneuh di luhur kedah sacaket mungkin ka terminal beban amplifier pikeun ngirangan gangguan antara terminal listrik sareng terminal taneuh.

 

Prosés ieu kudu diulang pikeun kapasitor jeung nilai kapasitansi panggedena salajengna. Hadé pisan mun éta mimitian ku nilai kapasitansi minimum 0,01 µF sarta nempatkeun hiji kapasitor éléktrolitik 2,2 µF (atawa leuwih badag) kalawan résistansi séri sarimbag low (ESR) deukeut eta. Kapasitor 0.01 µF kalayan ukuran kasus 0508 gaduh induktansi séri anu rendah sareng kinerja frekuensi tinggi anu saé.

Catu daya ka catu daya: Métode konfigurasi anu sanés nganggo hiji atanapi langkung kapasitor bypass dihubungkeun dina terminal catu daya positip sareng négatip tina amplifier operasional. Metoda ieu biasana dipaké nalika hese ngonpigurasikeun opat kapasitor dina sirkuit. Karugianna nyaéta ukuran kasus kapasitor tiasa ningkat kusabab tegangan kapasitor dua kali nilai tegangan dina metode bypass suplai tunggal. Ngaronjatkeun tegangan merlukeun ngaronjatna dipeunteun tegangan ngarecahna alat, nyaeta, ngaronjatna ukuran perumahan. Nanging, metode ieu tiasa ningkatkeun PSR sareng kinerja distorsi.

Kusabab unggal sirkuit jeung wiring mah béda, konfigurasi, jumlah jeung nilai capacitance of kapasitor kudu ditangtukeun nurutkeun sarat tina sirkuit sabenerna.