Bosilgan elektron plata (PCB) simlari yuqori tezlikda ishlaydigan kontaktlarning zanglashiga olib kirishda asosiy rol o'ynaydi, lekin bu ko'pincha sxemani loyihalash jarayonida oxirgi bosqichlardan biridir. Yuqori tezlikdagi PCB simlari bilan bog'liq ko'plab muammolar mavjud va bu mavzu bo'yicha ko'plab adabiyotlar yozilgan. Ushbu maqolada, asosan, amaliy nuqtai nazardan yuqori tezlikdagi kontaktlarning zanglashiga olib ulanishi muhokama qilinadi. Asosiy maqsad, yangi foydalanuvchilarga yuqori tezlikdagi elektron PCB sxemalarini loyihalashda e'tiborga olinishi kerak bo'lgan ko'plab turli masalalarga e'tibor berishga yordam berishdir. Yana bir maqsad, bir muddat PCB simlariga tegmagan mijozlar uchun ko'rib chiqish materialini taqdim etishdir. Cheklangan tartib tufayli ushbu maqola barcha masalalarni batafsil muhokama qila olmaydi, lekin biz sxemaning ishlashini yaxshilash, dizayn vaqtini qisqartirish va o'zgartirish vaqtini tejashga eng katta ta'sir ko'rsatadigan asosiy qismlarni muhokama qilamiz.

Bu erda asosiy e'tibor yuqori tezlikda ishlaydigan kuchaytirgichlar bilan bog'liq bo'lgan sxemalarga qaratilgan bo'lsa-da, bu erda muhokama qilingan muammolar va usullar, odatda, boshqa yuqori tezlikdagi analog sxemalarda qo'llaniladigan simlarga nisbatan qo'llaniladi. Operatsion kuchaytirgich juda yuqori radio chastotasi (RF) chastota diapazonida ishlaganda, kontaktlarning zanglashiga olib ishlashi ko'p jihatdan PCB tartibiga bog'liq. "Chizmalarda" yaxshi ko'rinadigan yuqori samarali sxemalar, agar ular simlarni ulashda ehtiyotsizlik ta'sir qilsa, oddiy ishlashga ega bo'lishi mumkin. Simlarni ulash jarayonida oldindan ko'rib chiqish va muhim tafsilotlarga e'tibor berish, kutilgan sxema ishlashini ta'minlashga yordam beradi.

Sxematik diagramma

Yaxshi sxema yaxshi simni kafolatlay olmasa-da, yaxshi simlar yaxshi sxemadan boshlanadi. Sxemani chizishda diqqat bilan o'ylab ko'ring va butun sxemaning signal oqimini hisobga olishingiz kerak. Agar sxemada chapdan o'ngga normal va barqaror signal oqimi mavjud bo'lsa, u holda PCBda bir xil yaxshi signal oqimi bo'lishi kerak. Sxema bo'yicha iloji boricha foydali ma'lumotlarni bering. Ba'zida elektron dizayn muhandisi yo'qligi sababli, mijozlar bizdan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan muammosini hal qilishda yordam berishimizni so'rashadi, bu ish bilan shug'ullanadigan dizaynerlar, texniklar va muhandislar, shu jumladan, bizdan juda minnatdor bo'lishadi.

Oddiy mos yozuvlar identifikatorlari, quvvat iste'moli va xatolarga chidamlilikdan tashqari, sxemada qanday ma'lumotlar berilishi kerak? Oddiy sxemalarni birinchi darajali sxemalarga aylantirish bo'yicha ba'zi takliflar. To'lqin shakllarini, qobiq haqida mexanik ma'lumotni, bosilgan chiziqlar uzunligini, bo'sh joylarni qo'shing; PCBga qaysi komponentlarni joylashtirish kerakligini ko'rsating; sozlash ma'lumotlarini, komponentlar qiymati diapazonlarini, issiqlik tarqalishi haqida ma'lumotni, boshqaruv impedansining bosilgan chiziqlarini, sharhlarni va qisqacha sxemalarni bering. Harakat tavsifi ... (va boshqalar).
Hech kimga ishonmang

Agar siz simni o'zingiz loyihalashtirmasangiz, simni o'tkazuvchining dizaynini diqqat bilan tekshirish uchun etarli vaqt ajrating. Kichkina profilaktika hozirda yuz marta chora ko'rishga arziydi. O'tkazuvchi sizning g'oyalaringizni tushunishini kutmang. Sizning fikringiz va ko'rsatmalaringiz simlarni loyihalash jarayonining dastlabki bosqichlarida eng muhim hisoblanadi. Qanchalik ko'p ma'lumot bera olsangiz va butun simlarni ulash jarayoniga qanchalik ko'p aralashsangiz, natijada PCB yaxshi bo'ladi. O'zingiz xohlagan simlarni ulash jarayoni haqidagi hisobotga ko'ra, simlarni loyihalash muhandisi-tez tekshirish uchun taxminiy tugatish nuqtasini o'rnating. Ushbu "yopiq halqa" usuli simlarning noto'g'ri ketishiga yo'l qo'ymaydi va shu bilan qayta ishlash imkoniyatini kamaytiradi.

O'tkazgich muhandisiga berilishi kerak bo'lgan ko'rsatmalar quyidagilarni o'z ichiga oladi: kontaktlarning zanglashiga olib keladigan funktsiyasining qisqacha tavsifi, kirish va chiqish pozitsiyalarini ko'rsatadigan tenglikni sxematik diagrammasi, tenglikni yig'ish ma'lumotlari (masalan, taxtaning qalinligi, qancha qatlamliligi). bor, va har bir signal qatlami va tuproq tekisligi haqida batafsil ma'lumot-funktsiyasi Quvvat iste'moli, tuproqli sim, analog signal, raqamli signal va RF signali); har bir qatlam uchun qaysi signallar talab qilinadi; muhim komponentlarni joylashtirishni talab qilish; bypass komponentlarining aniq joylashuvi; qaysi bosma chiziqlar muhim; qaysi chiziqlar impedans bosilgan chiziqlarni nazorat qilish kerak; Qaysi chiziqlar uzunlikka mos kelishi kerak; komponentlarning o'lchamlari; qaysi bosilgan chiziqlar bir-biridan uzoqda (yoki yaqin) bo'lishi kerak; qaysi chiziqlar bir-biridan uzoq (yoki yaqin) bo'lishi kerak; qaysi komponentlar bir-biridan uzoq (yoki yaqin) bo'lishi kerak; Qaysi komponentlarni joylashtirish kerak PCB ning yuqori qismida, qaysi biri quyida joylashgan. Hech qachon boshqalar uchun juda ko'p ma'lumot borligidan shikoyat qilmang - juda kammi? Juda ko'pmi? Bunday qilma.

O'rganish tajribasi: Taxminan 10 yil oldin men ko'p qatlamli sirtga o'rnatiladigan elektron platani ishlab chiqdim - taxtaning ikkala tomonida komponentlar mavjud. Taxtani oltin bilan qoplangan alyuminiy qobiqqa mahkamlash uchun juda ko'p vintlarni ishlating (chunki juda qattiq vibratsiyaga qarshi ko'rsatkichlar mavjud). Yo'naltiruvchi uzatishni ta'minlaydigan pinlar taxtadan o'tadi. Ushbu pin PCBga lehim simlari orqali ulanadi. Bu juda murakkab qurilma. Kengashdagi ba'zi komponentlar test sozlamalari (SAT) uchun ishlatiladi. Lekin men bu komponentlarning joylashishini aniq belgilab qo'ydim. Ushbu komponentlar qayerda o'rnatilganligini taxmin qila olasizmi? Aytgancha, taxta ostida. Mahsulot muhandislari va texnik xodimlari butun qurilmani qismlarga ajratish va sozlamalarni tugatgandan so'ng ularni qayta yig'ishlari kerak bo'lganda, ular juda baxtsiz bo'lib tuyuldi. O'shandan beri bu xatoga yo'l qo'ymadim.

Lavozim

Xuddi PCBda bo'lgani kabi, joylashuv hamma narsadir. PCBga sxemani qaerga qo'yish kerak, uning o'ziga xos elektron komponentlarini qaerga o'rnatish kerak va boshqa qanday qo'shni sxemalar, bularning barchasi juda muhim.

Odatda, kirish, chiqish va quvvat manbai pozitsiyalari oldindan belgilanadi, ammo ular orasidagi sxema "o'z ijodini o'ynashi" kerak. Shuning uchun simlarni ulash tafsilotlariga e'tibor berish katta daromad keltiradi. Asosiy komponentlarning joylashuvi bilan boshlang va muayyan sxemani va butun PCBni ko'rib chiqing. Asosiy komponentlar va signal yo'llarining joylashishini boshidan belgilash dizaynning kutilgan ish maqsadlariga mos kelishini ta'minlashga yordam beradi. To'g'ri dizaynni birinchi marta olish xarajatlarni va bosimni kamaytirishi va rivojlanish tsiklini qisqartirishi mumkin.

Bypass quvvati

Shovqinni kamaytirish uchun kuchaytirgichning quvvat tomonidagi quvvat manbaini chetlab o'tish PCB dizayni jarayonida juda muhim jihatdir, shu jumladan yuqori tezlikda ishlaydigan kuchaytirgichlar yoki boshqa yuqori tezlikli sxemalar. Yuqori tezlikda ishlaydigan kuchaytirgichlarni chetlab o'tish uchun ikkita umumiy konfiguratsiya usuli mavjud.

Elektr ta'minoti terminalini topraklama: Bu usul ko'p hollarda eng samarali hisoblanadi, operatsion kuchaytirgichning quvvat manbai pinini to'g'ridan-to'g'ri erga ulash uchun bir nechta parallel kondansatkichlardan foydalanadi. Umuman olganda, ikkita parallel kondansatör etarli, ammo parallel kondansatörlarni qo'shish ba'zi kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin.

Turli sig'im qiymatlariga ega bo'lgan kondansatkichlarning parallel ulanishi keng chastota diapazoni bo'ylab quvvat manbai pinida faqat past o'zgaruvchan tok (AC) impedansini ko'rishni ta'minlashga yordam beradi. Bu, ayniqsa, operatsion kuchaytirgichning quvvat manbai rad etish nisbati (PSR) zaiflashuv chastotasida muhimdir. Ushbu kondansatör kuchaytirgichning pasaytirilgan PSR ni qoplashga yordam beradi. Ko'pgina o'n oktava diapazonlarida past empedansli yer yo'lini saqlash zararli shovqin op ampga kirmasligini ta'minlashga yordam beradi. 1-rasmda bir nechta kondansatörlarni parallel ravishda ishlatishning afzalliklari ko'rsatilgan. Past chastotalarda katta kondansatörler past empedansli tuproqli yo'lni ta'minlaydi. Ammo chastota o'zining rezonans chastotasiga yetganda, kondansatörning sig'imi zaiflashadi va asta-sekin induktiv ko'rinadi. Shuning uchun bir nechta kondansatkichlardan foydalanish muhim: bir kondansatörning chastotali javobi pasayishni boshlaganda, boshqa kondansatörning chastotali javobi ishlay boshlaydi, shuning uchun u ko'plab o'n oktava diapazonlarida juda past AC impedansini saqlab turishi mumkin.

To'g'ridan-to'g'ri op ampning quvvat manbai pinlari bilan boshlang; Eng kichik sig'imga va eng kichik jismoniy o'lchamga ega bo'lgan kondansatör PCB ning op amp bilan bir tomoniga va kuchaytirgichga iloji boricha yaqinroq joylashtirilishi kerak. Kondensatorning tuproqli terminali to'g'ridan-to'g'ri tuproq tekisligiga eng qisqa pin yoki bosilgan sim bilan ulangan bo'lishi kerak. Quvvat terminali va tuproq terminali o'rtasidagi shovqinni kamaytirish uchun yuqoridagi tuproqli ulanish kuchaytirgichning yuk terminaliga imkon qadar yaqin bo'lishi kerak.

Keyingi eng katta sig'im qiymatiga ega bo'lgan kondansatörler uchun bu jarayon takrorlanishi kerak. Minimal sig'im qiymati 0,01 mkF bilan boshlash va unga yaqin ekvivalent seriyali qarshilik (ESR) bo'lgan 2,2 mkF (yoki undan katta) elektrolitik kondansatörni joylashtirish yaxshidir. 0508 korpusli 0,01 mF kondansatör juda past seriyali indüktans va mukammal yuqori chastotali ishlashga ega.

Elektr ta'minoti uchun quvvat manbai: Boshqa konfiguratsiya usuli operatsion kuchaytirgichning ijobiy va salbiy quvvat manbai terminallari orqali ulangan bir yoki bir nechta bypass kondansatkichlaridan foydalanadi. Ushbu usul odatda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan to'rtta kondansatörni sozlash qiyin bo'lganda qo'llaniladi. Uning kamchiligi shundaki, kondansatkichning korpus o'lchami oshishi mumkin, chunki kondansatkichdagi kuchlanish bir ta'minotli bypass usulida kuchlanish qiymatidan ikki baravar yuqori. Voltajni oshirish qurilmaning nominal buzilish kuchlanishini oshirishni, ya'ni korpus hajmini oshirishni talab qiladi. Biroq, bu usul PSR va buzilish ish faoliyatini yaxshilashi mumkin.

Har bir kontaktlarning zanglashiga olib kelishi va o'tkazgichlari har xil bo'lganligi sababli, kondansatörlerin konfiguratsiyasi, soni va sig'im qiymati haqiqiy kontaktlarning zanglashiga olib keladigan talablariga muvofiq aniqlanishi kerak.