Je! Ni ujuzi gani wa kubuni wa PCB ya mzunguko wa OP AMP?

Bodi ya Mzunguko iliyochapishwa (PCB) inachukua jukumu muhimu katika mizunguko ya kasi kubwa, lakini mara nyingi ni moja ya hatua za mwisho katika mchakato wa muundo wa mzunguko. Kuna shida nyingi na wiring ya kasi ya PCB, na fasihi nyingi zimeandikwa kwenye mada hii. Nakala hii inajadili sana wiring ya mizunguko yenye kasi kubwa kutoka kwa mtazamo wa vitendo. Kusudi kuu ni kusaidia watumiaji wapya kulipa kipaumbele kwa maswala mengi tofauti ambayo yanahitaji kuzingatiwa wakati wa kubuni mpangilio wa kasi wa PCB. Kusudi lingine ni kutoa nyenzo za kukagua kwa wateja ambao hawajagusa wiring ya PCB kwa muda. Kwa sababu ya mpangilio mdogo, nakala hii haiwezi kujadili maswala yote kwa undani, lakini tutajadili sehemu muhimu ambazo zina athari kubwa katika kuboresha utendaji wa mzunguko, kufupisha wakati wa kubuni, na kuokoa wakati wa kurekebisha.

Ingawa lengo kuu hapa ni kwenye mizunguko inayohusiana na amplifiers za kasi kubwa, shida na njia zilizojadiliwa hapa zinatumika kwa wiring inayotumiwa katika mizunguko mingine ya analog ya kasi kubwa. Wakati amplifier ya kufanya kazi inafanya kazi katika bendi ya masafa ya redio ya juu sana (RF), utendaji wa mzunguko kwa kiasi kikubwa inategemea mpangilio wa PCB. Miundo ya mzunguko wa utendaji wa hali ya juu ambayo inaonekana nzuri kwenye "michoro" inaweza kupata utendaji wa kawaida ikiwa imeathiriwa na kutojali wakati wa wiring. Kuzingatia kabla na umakini kwa maelezo muhimu katika mchakato wote wa wiring itasaidia kuhakikisha utendaji wa mzunguko unaotarajiwa.

 

Mchoro wa schematic

Ingawa skimu nzuri haiwezi kuhakikisha wiring nzuri, wiring nzuri huanza na skimu nzuri. Fikiria kwa uangalifu wakati wa kuchora skimu, na lazima uzingatie mtiririko wa ishara ya mzunguko mzima. Ikiwa kuna mtiririko wa kawaida na thabiti wa ishara kutoka kushoto kwenda kulia kwenye schematic, basi inapaswa kuwa na mtiririko mzuri wa ishara kwenye PCB. Toa habari muhimu iwezekanavyo kwenye skimu. Kwa sababu wakati mwingine mhandisi wa muundo wa mzunguko hayupo, wateja watatuuliza kusaidia kutatua shida ya mzunguko, wabuni, mafundi na wahandisi wanaohusika katika kazi hii watashukuru sana, pamoja na sisi.

Mbali na vitambulisho vya kawaida vya kumbukumbu, matumizi ya nguvu, na uvumilivu wa makosa, ni habari gani inapaswa kutolewa katika schematic? Hapa kuna maoni kadhaa ya kugeuza miradi ya kawaida kuwa schematics ya darasa la kwanza. Ongeza mabadiliko ya wimbi, habari ya mitambo juu ya ganda, urefu wa mistari iliyochapishwa, maeneo tupu; onyesha ni vifaa gani vinahitaji kuwekwa kwenye PCB; Toa habari ya marekebisho, safu za thamani ya sehemu, habari ya utaftaji wa joto, kudhibiti mistari iliyochapishwa, maoni, na maelezo mafupi ya hatua… (na wengine).
Usiamini mtu yeyote

Ikiwa hautatengeneza wiring mwenyewe, hakikisha kuruhusu wakati wa kutosha kuangalia kwa uangalifu muundo wa mtu wa wiring. Kuzuia ndogo kunastahili mara mia tiba wakati huu. Usitarajie mtu wa wiring kuelewa maoni yako. Maoni na mwongozo wako ni muhimu zaidi katika hatua za mwanzo za mchakato wa kubuni wiring. Habari zaidi unayoweza kutoa, na unapoingilia zaidi katika mchakato mzima wa wiring, PCB bora itakuwa bora. Weka sehemu ya kukamilisha kukamilika kwa ukaguzi wa waya wa waya-wa-haraka kulingana na ripoti ya maendeleo ya wiring unayotaka. Njia hii "iliyofungwa kitanzi" inazuia wiring kupotea, na hivyo kupunguza uwezekano wa kufanya kazi tena.

Maagizo ambayo yanahitaji kutolewa kwa mhandisi wa wiring ni pamoja na: maelezo mafupi ya kazi ya mzunguko, mchoro wa schematic wa PCB inayoonyesha nafasi za pembejeo na pato, habari ya kuweka PCB (kwa mfano, jinsi bodi ni nene, kuna tabaka ngapi, na habari ya kina juu ya kila safu ya ishara na utumiaji wa nguvu ya ndege ya ardhini, ishara ya waya, ishara ya ishara na ishara ya digital); ambayo ishara zinahitajika kwa kila safu; zinahitaji uwekaji wa vifaa muhimu; eneo halisi la vifaa vya kupita; ambayo mistari iliyochapishwa ni muhimu; ambayo mistari inahitaji kudhibiti mistari iliyochapishwa; Ambayo mistari inahitaji kulinganisha urefu; saizi ya vifaa; ambayo mistari iliyochapishwa inahitaji kuwa mbali (au karibu na) kila mmoja; ambayo mistari inahitaji kuwa mbali (au karibu na) kila mmoja; ni vifaa gani vinahitaji kuwa mbali (au karibu) kwa kila mmoja; Ni vifaa gani vinahitaji kuwekwa juu ya PCB, ambayo vimewekwa chini. Kamwe usilalamike kuwa kuna habari nyingi sana kwa wengine sana? Je! Ni nyingi sana? Usifanye.

Uzoefu wa Kujifunza: Karibu miaka 10 iliyopita, nilibuni bodi ya mzunguko wa multilayer-kuna vifaa kwa pande zote za bodi. Tumia screws nyingi kurekebisha bodi kwenye ganda la alumini-dhahabu (kwa sababu kuna viashiria vikali vya anti-vibration). Pini ambazo hutoa upendeleo wa kupitisha kupitia bodi. Pini hii imeunganishwa na PCB na waya za kuuza. Hii ni kifaa ngumu sana. Vipengele vingine kwenye bodi hutumiwa kwa mpangilio wa mtihani (SAT). Lakini nimeelezea wazi eneo la vifaa hivi. Je! Unaweza kudhani ni wapi vifaa hivi vimewekwa? Kwa njia, chini ya bodi. Wakati wahandisi wa bidhaa na mafundi walilazimika kutenganisha kifaa chote na kuziunganisha tena baada ya kumaliza mipangilio, walionekana kufurahi sana. Sijafanya kosa hili tena tangu wakati huo.

Msimamo

Kama tu kwenye PCB, eneo ni kila kitu. Mahali pa kuweka mzunguko kwenye PCB, mahali pa kusanikisha vifaa vyake maalum vya mzunguko, na ni mizunguko gani mingine iliyo karibu, ambayo yote ni muhimu sana.

Kawaida, nafasi za pembejeo, pato, na usambazaji wa nguvu zimepangwa, lakini mzunguko kati yao unahitaji "kucheza ubunifu wao wenyewe." Hii ndio sababu kuzingatia maelezo ya wiring kutatoa mapato makubwa. Anza na eneo la vifaa muhimu na uzingatia mzunguko maalum na PCB nzima. Kubainisha eneo la vifaa muhimu na njia za ishara tangu mwanzo husaidia kuhakikisha kuwa muundo huo unatimiza malengo ya kazi yanayotarajiwa. Kupata muundo sahihi mara ya kwanza inaweza kupunguza gharama na shinikizo-na kufupisha mzunguko wa maendeleo.

Nguvu ya Bypass

Kupitisha usambazaji wa umeme kwenye upande wa nguvu wa amplifier ili kupunguza kelele ni jambo muhimu sana katika mchakato wa muundo wa PCB pamoja na amplifiers za kasi kubwa au mizunguko mingine ya kasi kubwa. Kuna njia mbili za kawaida za usanidi za kupitisha amplifiers za kasi za utendaji.

Kuweka terminal ya usambazaji wa umeme: Njia hii ni bora zaidi katika hali nyingi, kwa kutumia capacitors nyingi zinazofanana ili kuweka moja kwa moja pini ya usambazaji wa umeme wa amplifier ya utendaji. Kwa ujumla, capacitors mbili zinazofanana zinatosha-lakini kuongeza capacitors sambamba zinaweza kufaidi mizunguko kadhaa.

Uunganisho sambamba wa capacitors na maadili tofauti ya uwezo husaidia kuhakikisha kuwa uingizaji wa chini wa sasa (AC) unaweza kuonekana kwenye pini ya usambazaji wa umeme juu ya bendi ya masafa mapana. Hii ni muhimu sana katika masafa ya kukabiliana na uboreshaji wa umeme wa Amplifier (PSR). Capacitor hii husaidia kulipa fidia kwa PSR iliyopunguzwa ya amplifier. Kudumisha njia ya chini ya kuingilia katika safu nyingi za octave kumi itasaidia kuhakikisha kuwa kelele zenye hatari haziwezi kuingia kwenye op amp. Kielelezo 1 kinaonyesha faida za kutumia capacitors nyingi sambamba. Katika masafa ya chini, capacitors kubwa hutoa njia ya chini ya kuingilia. Lakini mara frequency itakapofikia frequency yao ya resonant, uwezo wa capacitor utadhoofika na polepole kuonekana kuwa mzuri. Hii ndio sababu ni muhimu kutumia capacitors nyingi: wakati majibu ya frequency ya capacitor moja yanaanza kushuka, majibu ya frequency ya capacitor nyingine huanza kufanya kazi, kwa hivyo inaweza kudumisha uingizaji wa chini wa AC katika safu nyingi za octave kumi.

 

Anza moja kwa moja na pini za usambazaji wa umeme wa OP amp; Capacitor iliyo na uwezo mdogo na saizi ndogo ya mwili inapaswa kuwekwa upande huo wa PCB kama OP amp -na karibu iwezekanavyo kwa amplifier. Sehemu ya ardhi ya capacitor inapaswa kushikamana moja kwa moja na ndege ya ardhini na pini fupi au waya iliyochapishwa. Uunganisho wa ardhi hapo juu unapaswa kuwa karibu iwezekanavyo kwa terminal ya mzigo wa amplifier ili kupunguza uingiliaji kati ya terminal ya nguvu na terminal ya ardhi.

 

Utaratibu huu unapaswa kurudiwa kwa capacitors na thamani kubwa inayofuata ya uwezo. Ni bora kuanza na kiwango cha chini cha uwezo wa 0.01 µF na uweke capacitor ya electrolytic ya 2.2 µF (au kubwa) na upinzani wa chini wa safu (ESR) karibu na hiyo. Capacitor ya 0.01 µF na saizi ya kesi 0508 ina inductance ya chini sana na utendaji bora wa masafa ya juu.

Ugavi wa Nguvu kwa Ugavi wa Nguvu: Njia nyingine ya usanidi hutumia capacitors moja au zaidi zilizounganishwa zilizounganishwa katika vituo vyema na hasi vya usambazaji wa umeme wa amplifier ya utendaji. Njia hii kawaida hutumiwa wakati ni ngumu kusanidi capacitors nne kwenye mzunguko. Ubaya wake ni kwamba saizi ya kesi ya capacitor inaweza kuongezeka kwa sababu voltage kwenye capacitor ni mara mbili thamani ya voltage katika njia ya njia moja ya kusambaza. Kuongeza voltage inahitaji kuongeza voltage ya kuvunjika kwa kifaa, ambayo ni, kuongeza ukubwa wa makazi. Walakini, njia hii inaweza kuboresha utendaji wa PSR na kupotosha.

Kwa sababu kila mzunguko na wiring ni tofauti, usanidi, idadi na uwezo wa uwezo wa capacitors unapaswa kuamua kulingana na mahitaji ya mzunguko halisi.