Je, ni ujuzi gani wa kubuni wa op amp circuit PCB?

Wiring ya bodi ya mzunguko iliyochapishwa (PCB) ina jukumu muhimu katika nyaya za kasi, lakini mara nyingi ni moja ya hatua za mwisho katika mchakato wa kubuni mzunguko. Kuna matatizo mengi na wiring ya kasi ya PCB, na maandiko mengi yameandikwa juu ya mada hii. Makala hii inazungumzia hasa wiring ya nyaya za kasi kutoka kwa mtazamo wa vitendo. Kusudi kuu ni kusaidia watumiaji wapya kuzingatia masuala mengi tofauti ambayo yanahitaji kuzingatiwa wakati wa kuunda mipangilio ya mzunguko wa kasi wa PCB. Kusudi lingine ni kutoa nyenzo za ukaguzi kwa wateja ambao hawajagusa waya za PCB kwa muda. Kutokana na mpangilio mdogo, makala hii haiwezi kujadili masuala yote kwa undani, lakini tutajadili sehemu muhimu ambazo zina athari kubwa katika kuboresha utendaji wa mzunguko, kufupisha muda wa kubuni, na kuokoa muda wa kurekebisha.

Ingawa lengo kuu hapa ni juu ya saketi zinazohusiana na amplifiers za kasi ya juu, shida na njia zinazojadiliwa hapa kwa ujumla zinatumika kwa waya zinazotumiwa katika saketi zingine za kasi za analogi. Wakati amplifier ya uendeshaji inafanya kazi katika bendi ya mzunguko wa redio ya juu sana (RF), utendaji wa mzunguko kwa kiasi kikubwa unategemea mpangilio wa PCB. Miundo ya hali ya juu ya mzunguko ambayo inaonekana nzuri kwenye "michoro" inaweza kupata utendaji wa kawaida tu ikiwa inathiriwa na kutojali wakati wa wiring. Kuzingatia kabla na kuzingatia maelezo muhimu katika mchakato wa wiring itasaidia kuhakikisha utendaji wa mzunguko unaotarajiwa.

 

Mchoro wa mpangilio

Ingawa mchoro mzuri hauwezi kuhakikisha wiring nzuri, wiring nzuri huanza na mchoro mzuri. Fikiria kwa uangalifu wakati wa kuchora mchoro, na lazima uzingatie mtiririko wa ishara ya mzunguko mzima. Ikiwa kuna mtiririko wa kawaida na thabiti wa ishara kutoka kushoto kwenda kulia kwenye mpangilio, basi kunapaswa kuwa na mtiririko sawa wa ishara kwenye PCB. Toa habari muhimu iwezekanavyo kwenye mpangilio. Kwa sababu wakati mwingine mhandisi wa kubuni mzunguko hayupo, wateja watatuuliza tusaidie kutatua tatizo la mzunguko, wabunifu, mafundi na wahandisi wanaohusika katika kazi hii watashukuru sana, ikiwa ni pamoja na sisi.

Kando na vitambulishi vya kawaida vya marejeleo, matumizi ya nguvu, na uvumilivu wa makosa, ni maelezo gani yanapaswa kutolewa katika mpangilio? Hapa kuna baadhi ya mapendekezo ya kugeuza schematics za kawaida kuwa miundo ya daraja la kwanza. Ongeza mawimbi, habari ya mitambo kuhusu ganda, urefu wa mistari iliyochapishwa, maeneo tupu; onyesha ni vipengele vipi vinapaswa kuwekwa kwenye PCB; toa maelezo ya urekebishaji, safu za thamani za vijenzi, maelezo ya mtengano wa joto, dhibiti mistari iliyochapishwa ya kizuizi, maoni, na saketi fupi Maelezo ya kitendo... (na mengine).
Usimwamini mtu yeyote

Ikiwa hutengeneza wiring mwenyewe, hakikisha kuruhusu muda wa kutosha wa kuangalia kwa makini muundo wa mtu wa wiring. Kinga ndogo ni ya thamani ya mara mia ya dawa katika hatua hii. Usitarajia mtu anayetumia waya kuelewa mawazo yako. Maoni yako na mwongozo ni muhimu zaidi katika hatua za mwanzo za mchakato wa kubuni wiring. Kadiri unavyoweza kutoa maelezo zaidi, na kadri unavyoingilia kati mchakato mzima wa kuunganisha waya, ndivyo PCB inayosababisha itakuwa bora zaidi. Weka eneo la kukamilishwa kwa muda kwa ukaguzi wa haraka wa mhandisi wa muundo wa nyaya kulingana na ripoti ya maendeleo ya nyaya unayotaka. Njia hii ya "kitanzi kilichofungwa" huzuia wiring kwenda kinyume, na hivyo kupunguza uwezekano wa kufanya kazi upya.

Maagizo ambayo yanahitaji kutolewa kwa mhandisi wa wiring ni pamoja na: maelezo mafupi ya kazi ya mzunguko, mchoro wa kimkakati wa PCB unaoonyesha nafasi za pembejeo na pato, habari ya kuweka PCB (kwa mfano, bodi ni nene, tabaka ngapi. kuna, na maelezo ya kina kuhusu kila safu ya ishara na kazi ya ndege ya ardhi Matumizi ya nguvu, waya wa ardhini, ishara ya analog, ishara ya digital na ishara ya RF); ambayo ishara zinahitajika kwa kila safu; kuhitaji uwekaji wa vipengele muhimu; eneo halisi la vipengele vya bypass; ambayo mistari iliyochapishwa ni muhimu; ambayo mistari inahitaji kudhibiti Impedans kuchapishwa mistari; Ambayo mistari inahitaji kufanana na urefu; ukubwa wa vipengele; ambayo mistari iliyochapishwa inahitaji kuwa mbali (au karibu) kila mmoja; ambayo mistari inahitaji kuwa mbali (au karibu) kila mmoja; ambayo vipengele vinahitaji kuwa mbali (au karibu) kwa kila mmoja; ni vipengele vipi vinahitajika kuwekwa Juu ya PCB, ni zipi zimewekwa chini. Usilalamike kamwe kuwa kuna habari nyingi kwa wengine-ni chache sana? Je, ni nyingi sana? Usifanye.

Uzoefu wa kujifunza: Takriban miaka 10 iliyopita, nilitengeneza ubao wa mzunguko wa safu nyingi-kuna vipengee pande zote mbili za ubao. Tumia screws nyingi ili kurekebisha ubao katika shell ya alumini yenye dhahabu (kwa sababu kuna viashiria vikali sana vya kupambana na vibration). Pini zinazotoa upendeleo wa kulisha hupita kwenye ubao. Pini hii imeunganishwa kwa PCB kwa waya za kutengenezea. Hii ni kifaa ngumu sana. Baadhi ya vipengele kwenye ubao hutumika kwa ajili ya kuweka majaribio (SAT). Lakini nimefafanua wazi eneo la vipengele hivi. Je, unaweza kukisia ambapo vipengele hivi vimewekwa? Kwa njia, chini ya bodi. Wakati wahandisi wa bidhaa na mafundi walilazimika kutenganisha kifaa kizima na kuwaunganisha tena baada ya kukamilisha mipangilio, walionekana kutofurahishwa sana. Sijafanya kosa hili tena tangu wakati huo.

Nafasi

Kama vile kwenye PCB, eneo ndio kila kitu. Wapi kuweka mzunguko kwenye PCB, wapi kufunga vipengele vyake maalum vya mzunguko, na ni vipi vingine vilivyo karibu, ambavyo vyote ni muhimu sana.

Kawaida, nafasi za pembejeo, pato, na usambazaji wa umeme huamuliwa mapema, lakini mzunguko kati yao unahitaji "kucheza ubunifu wao wenyewe." Ndiyo maana kuzingatia maelezo ya wiring itatoa faida kubwa. Anza na eneo la vipengele muhimu na uzingatie mzunguko maalum na PCB nzima. Kubainisha eneo la vipengele muhimu na njia za ishara tangu mwanzo husaidia kuhakikisha kwamba kubuni inakidhi malengo ya kazi inayotarajiwa. Kupata muundo unaofaa mara ya kwanza kunaweza kupunguza gharama na shinikizo-na kufupisha mzunguko wa maendeleo.

Nguvu ya kupita

Kukwepa usambazaji wa nguvu kwenye upande wa nguvu wa amplifier ili kupunguza kelele ni kipengele muhimu sana katika mchakato wa kubuni wa PCB-ikiwa ni pamoja na amplifiers za uendeshaji wa kasi au saketi nyingine za kasi. Kuna mbinu mbili za usanidi za kawaida za kupitisha amplifiers za uendeshaji wa kasi.

Kutuliza kituo cha usambazaji wa nishati: Njia hii ndiyo yenye ufanisi zaidi katika hali nyingi, kwa kutumia vidhibiti vingi sambamba ili kusimamisha moja kwa moja pini ya usambazaji wa nishati ya amplifier ya uendeshaji. Kwa ujumla, capacitors mbili sambamba zinatosha-lakini kuongeza capacitors sambamba kunaweza kufaidika na mizunguko kadhaa.

Muunganisho sambamba wa vidhibiti vilivyo na thamani tofauti za uwezo husaidia kuhakikisha kuwa ni kizuizi cha chini tu cha mkondo mbadala (AC) kinachoweza kuonekana kwenye pini ya usambazaji wa nishati juu ya bendi ya masafa pana. Hii ni muhimu hasa katika mzunguko wa upunguzaji wa uwiano wa kukataliwa kwa usambazaji wa nguvu ya amplifier ya uendeshaji (PSR). Capacitor hii husaidia kulipa fidia kwa PSR iliyopunguzwa ya amplifier. Kudumisha njia ya chini ya kizuizi katika safu nyingi za oktava kumi kutasaidia kuhakikisha kuwa kelele hatari haiwezi kuingia kwenye op amp. Mchoro wa 1 unaonyesha faida za kutumia capacitors nyingi kwa sambamba. Kwa masafa ya chini, capacitors kubwa hutoa njia ya chini ya impedance. Lakini mara tu mzunguko unapofikia mzunguko wao wa resonant, uwezo wa capacitor utadhoofisha na hatua kwa hatua kuonekana kwa kufata. Ndiyo maana ni muhimu kutumia capacitors nyingi: wakati majibu ya mzunguko wa capacitor moja huanza kushuka, majibu ya mzunguko wa capacitor nyingine huanza kufanya kazi, hivyo inaweza kudumisha impedance ya chini sana ya AC katika safu nyingi za octave kumi.

 

Anza moja kwa moja na pini za usambazaji wa nguvu za op amp; capacitor yenye uwezo mdogo zaidi na saizi ndogo kabisa ya kimwili inapaswa kuwekwa kwenye upande sawa wa PCB na op amp-na karibu iwezekanavyo na amplifier. Terminal ya chini ya capacitor inapaswa kushikamana moja kwa moja na ndege ya chini na pini fupi au waya iliyochapishwa. Uunganisho wa juu wa ardhi unapaswa kuwa karibu iwezekanavyo na terminal ya mzigo wa amplifier ili kupunguza kuingiliwa kati ya terminal ya nguvu na terminal ya chini.

 

Utaratibu huu unapaswa kurudiwa kwa capacitors na thamani kubwa ya pili ya uwezo. Ni vyema kuanza na thamani ya chini ya uwezo ya 0.01 µF na kuweka capacitor ya elektroliti 2.2 µF (au kubwa zaidi) yenye upinzani wa chini sawa wa mfululizo (ESR) karibu nayo. Capacitor ya 0.01 µF yenye ukubwa wa kesi 0508 ina inductance ya chini sana ya mfululizo na utendakazi bora wa masafa ya juu.

Ugavi wa umeme kwa usambazaji wa nishati: Mbinu nyingine ya usanidi hutumia capacitor moja au zaidi ya bypass iliyounganishwa kwenye vituo vya usambazaji wa nishati chanya na hasi vya amplifier ya uendeshaji. Njia hii hutumiwa kwa kawaida wakati ni vigumu kusanidi capacitors nne katika mzunguko. Hasara yake ni kwamba ukubwa wa kesi ya capacitor inaweza kuongezeka kwa sababu voltage kwenye capacitor ni mara mbili ya thamani ya voltage katika njia ya bypass moja ya usambazaji. Kuongezeka kwa voltage kunahitaji kuongeza voltage iliyopimwa ya kuvunjika kwa kifaa, yaani, kuongeza ukubwa wa nyumba. Hata hivyo, njia hii inaweza kuboresha PSR na utendaji wa kupotosha.

Kwa sababu kila mzunguko na wiring ni tofauti, usanidi, nambari na thamani ya capacitance ya capacitors inapaswa kuamua kulingana na mahitaji ya mzunguko halisi.