Ni PCB oniru, idi ni iyato laarin afọwọṣe Circuit ati oni Circuit ki ńlá?

Nọmba ti awọn apẹẹrẹ oni-nọmba ati awọn amoye apẹrẹ igbimọ oni-nọmba oni-nọmba ni aaye imọ-ẹrọ n pọ si nigbagbogbo, eyiti o ṣe afihan aṣa idagbasoke ti ile-iṣẹ naa. Botilẹjẹpe tcnu lori apẹrẹ oni-nọmba ti mu awọn idagbasoke pataki wa ninu awọn ọja itanna, o tun wa, ati pe awọn aṣa iyika diẹ yoo wa nigbagbogbo ti o ni wiwo pẹlu afọwọṣe tabi awọn agbegbe gidi. Awọn ilana wiwu ninu awọn afọwọṣe ati awọn aaye oni-nọmba ni diẹ ninu awọn ibajọra, ṣugbọn nigbati o ba fẹ lati ni awọn abajade to dara julọ, nitori awọn ilana wiwọ ti o yatọ wọn, apẹrẹ onirin ti o rọrun ko tun jẹ ojutu to dara julọ.

Nkan yii jiroro lori awọn ibajọra ipilẹ ati awọn iyatọ laarin afọwọṣe ati wiwi oni-nọmba ni awọn ofin ti awọn agbara ipadanu, awọn ipese agbara, apẹrẹ ilẹ, awọn aṣiṣe foliteji, ati kikọlu itanna (EMI) ti o ṣẹlẹ nipasẹ wiwi PCB.

Fifi fori tabi decoupling capacitors lori awọn Circuit ọkọ ati awọn ipo ti awọn wọnyi capacitors lori ọkọ ni o wa wọpọ ori fun oni-nọmba ati afọwọṣe awọn aṣa. Ṣugbọn iyanilenu, awọn idi yatọ.

Ninu apẹrẹ onirin afọwọṣe, awọn apasito fori ni a maa n lo lati fori awọn ifihan agbara igbohunsafẹfẹ giga lori ipese agbara. Ti a ko ba ṣafikun awọn capacitors fori, awọn ifihan agbara-igbohunsafẹfẹ giga le wọ awọn eerun afọwọṣe ifarabalẹ nipasẹ awọn pinni ipese agbara. Ni gbogbogbo, igbohunsafẹfẹ ti awọn ifihan agbara-igbohunsafẹfẹ giga ju agbara awọn ẹrọ afọwọṣe lati dinku awọn ifihan agbara-igbohunsafẹfẹ giga. Ti a ko ba lo capacitor fori ni iyika afọwọṣe, ariwo le ṣe afihan ni ọna ifihan, ati ni awọn ọran to ṣe pataki, o le paapaa fa gbigbọn.

Ni afọwọṣe ati oni-nọmba PCB oniru, fori tabi decoupling capacitors (0.1uF) yẹ ki o wa ni gbe bi sunmo si awọn ẹrọ bi o ti ṣee. Awọn ipese agbara decoupling kapasito (10uF) yẹ ki o wa gbe ni agbara laini ẹnu ti awọn Circuit ọkọ. Ni gbogbo igba, awọn pinni ti awọn wọnyi capacitors yẹ ki o wa kukuru.

Lori awọn Circuit ọkọ ni Figure 2, o yatọ si awọn ipa ọna ti wa ni lo lati ipa ọna agbara ati ilẹ onirin. Nitori ifowosowopo aibojumu yii, awọn paati itanna ati awọn iyika lori igbimọ iyika jẹ diẹ sii lati wa labẹ kikọlu itanna.

Ni awọn nikan nronu ti Figure 3, awọn agbara ati ilẹ onirin si awọn irinše lori awọn Circuit ọkọ wa nitosi si kọọkan miiran. Iwọn ibamu ti laini agbara ati laini ilẹ ni igbimọ iyika yii jẹ deede bi o ṣe han ni Nọmba 2. Awọn iṣeeṣe ti awọn paati itanna ati awọn iyika ninu igbimọ Circuit ti o wa labẹ kikọlu itanna (EMI) dinku nipasẹ awọn akoko 679 / 12.8 tabi nipa 54 igba.
　　
Fun awọn ẹrọ oni-nọmba gẹgẹbi awọn olutona ati awọn olutọsọna, awọn olutọpa decoupling tun nilo, ṣugbọn fun awọn idi oriṣiriṣi. Ọkan iṣẹ ti awọn wọnyi capacitors ni lati sise bi "kekere" idiyele banki.

Ni awọn iyika oni-nọmba, iye nla ti lọwọlọwọ ni a nilo nigbagbogbo lati ṣe iyipada ipo ẹnu-ọna. Niwọn igba ti yiyi awọn ṣiṣan igba diẹ ti wa ni ipilẹṣẹ lori chirún lakoko yiyi ati ṣiṣan nipasẹ igbimọ Circuit, o jẹ anfani lati ni awọn idiyele “aṣoju” afikun. Ti ko ba si idiyele ti o to nigbati o ba n ṣe iṣẹ iyipada, foliteji ipese agbara yoo yipada pupọ. Iyipada foliteji pupọ yoo fa ipele ifihan agbara oni-nọmba lati tẹ ipo ti ko ni idaniloju, ati pe o le fa ki ẹrọ ipinlẹ ninu ẹrọ oni-nọmba ṣiṣẹ ni aṣiṣe.

Awọn iyipada ti isiyi ti nṣàn nipasẹ awọn Circuit ọkọ kakiri yoo fa awọn foliteji lati yi, ati awọn Circuit ọkọ kakiri ni parasitic inductance. Awọn agbekalẹ wọnyi le ṣee lo lati ṣe iṣiro iyipada foliteji: V = LdI/dt. Lara wọn: V = iyipada foliteji, L = Circuit Board itọpa inductance, dI = iyipada lọwọlọwọ nipasẹ itọpa, dt = akoko iyipada lọwọlọwọ.
　　
Nitorinaa, fun awọn idi pupọ, o dara lati lo awọn agbara ipadabọ (tabi decoupling) ni ipese agbara tabi ni awọn pinni ipese agbara ti awọn ẹrọ ti nṣiṣe lọwọ.

Okun agbara ati okun waya ilẹ yẹ ki o wa papọ

Ipo okun agbara ati okun waya ilẹ ti baamu daradara lati dinku iṣeeṣe kikọlu itanna. Ti laini agbara ati laini ilẹ ko ba baamu daradara, eto lupu yoo ṣe apẹrẹ ati ariwo yoo ṣee ṣe.

Apeere ti apẹrẹ PCB nibiti laini agbara ati laini ilẹ ko baamu daradara ni nọmba 2. Lori igbimọ iyika yii, agbegbe lupu ti a ṣe apẹrẹ jẹ 697cm². Lilo ọna ti o han ni Figure 3, awọn seese ti radiated ariwo lori tabi pa awọn Circuit ọkọ inducing foliteji ni lupu le dinku gidigidi.

Iyatọ laarin afọwọṣe ati awọn ọgbọn onirin oni-nọmba

▍Ofurufu ilẹ jẹ iṣoro

Imọ ipilẹ ti wiwọ igbimọ Circuit jẹ iwulo si mejeeji afọwọṣe ati awọn iyika oni-nọmba. Ofin ipilẹ ti atanpako ni lati lo ọkọ ofurufu ilẹ ti ko ni idilọwọ. Imọye ti o wọpọ dinku ipa diI/dt (iyipada lọwọlọwọ pẹlu akoko) ni awọn iyika oni-nọmba, eyiti o yi agbara ilẹ pada ati fa ariwo lati tẹ awọn iyika afọwọṣe.

Awọn imuposi onirin fun oni-nọmba ati awọn iyika afọwọṣe jẹ ipilẹ kanna, pẹlu imukuro kan. Fun awọn iyika afọwọṣe, aaye miiran wa lati ṣe akiyesi, iyẹn ni, tọju awọn laini ifihan agbara oni-nọmba ati awọn losiwajulosehin ninu ọkọ ofurufu ti o jinna si awọn iyika afọwọṣe bi o ti ṣee. Eyi le ṣee ṣe nipa sisopọ ọkọ ofurufu ilẹ afọwọṣe si asopọ ilẹ eto lọtọ, tabi gbigbe Circuit afọwọṣe ni opin opin igbimọ Circuit, eyiti o jẹ opin ila naa. Eyi ni a ṣe lati tọju kikọlu ita lori ọna ifihan si o kere ju.

Ko si iwulo lati ṣe eyi fun awọn iyika oni-nọmba, eyiti o le fi aaye gba ariwo pupọ lori ọkọ ofurufu ilẹ laisi awọn iṣoro.

olusin 4 (osi) ya sọtọ awọn oni yi pada igbese lati afọwọṣe Circuit ati ki o ya awọn oni ati afọwọṣe awọn ẹya ara ti awọn Circuit. (Ọtun) Igbohunsafẹfẹ giga ati igbohunsafẹfẹ kekere yẹ ki o yapa bi o ti ṣee ṣe, ati awọn paati igbohunsafẹfẹ giga yẹ ki o wa nitosi awọn asopọ igbimọ Circuit.

Nọmba 5 Ṣe agbekalẹ awọn itọpa isunmọ meji lori PCB, o rọrun lati ṣẹda agbara parasitic. Nitori awọn aye ti yi ni irú ti capacitance, a dekun foliteji ayipada lori kan wa kakiri le se ina kan lọwọlọwọ ifihan agbara lori awọn miiran wa kakiri.

olusin 6 Ti o ko ba san ifojusi si ibi ti awọn itọpa, awọn itọpa ninu PCB le gbe awọn inductance ila ati pelu owo inductance. Inductance parasitic yii jẹ ipalara pupọ si iṣẹ ti awọn iyika pẹlu awọn iyika iyipada oni-nọmba.

▍ Ipo paati

Gẹgẹbi a ti sọ loke, ninu apẹrẹ PCB kọọkan, apakan ariwo ti Circuit ati apakan “idakẹjẹ” (apakan ti kii ṣe ariwo) yẹ ki o yapa. Ni gbogbogbo, awọn iyika oni-nọmba jẹ “ọlọrọ” ni ariwo ati pe ko ṣe aibalẹ si ariwo (nitori awọn iyika oni-nọmba ni ifarada ariwo foliteji nla); ni ilodi si, ifarada ariwo foliteji ti awọn iyika afọwọṣe jẹ kere pupọ.

Ninu awọn meji, awọn iyika afọwọṣe jẹ ifarabalẹ julọ si ariwo iyipada. Ninu ẹrọ onirin ti eto ifihan agbara-adapọ, awọn iyika meji wọnyi yẹ ki o yapa, bi o ṣe han ni Nọmba 4.
　　
▍Parasitic irinše ti ipilẹṣẹ nipasẹ PCB oniru

Awọn eroja parasitic ipilẹ meji ti o le fa awọn iṣoro ni a ṣẹda ni irọrun ni apẹrẹ PCB: agbara parasitic ati inductance parasitic.

Nigbati o ba n ṣe apẹrẹ igbimọ Circuit, gbigbe awọn itọpa meji si ara wọn yoo ṣe ina agbara parasitic. O le ṣe eyi: Lori awọn ipele oriṣiriṣi meji, gbe itọpa kan si oke ti itọpa miiran; tabi lori ipele kanna, gbe itọpa kan lẹgbẹẹ itọpa miiran, bi o ṣe han ni Nọmba 5.
　　
Ninu awọn atunto itọpa meji wọnyi, awọn iyipada ninu foliteji lori akoko (dV/dt) lori itọpa kan le fa lọwọlọwọ lori itọpa miiran. Ti itọpa miiran ba jẹ ikọlu giga, lọwọlọwọ ti ipilẹṣẹ nipasẹ aaye ina yoo yipada si foliteji.
　　
Awọn transients foliteji yiyara nigbagbogbo waye ni ẹgbẹ oni-nọmba ti apẹrẹ ifihan agbara afọwọṣe. Ti awọn itọpa pẹlu awọn transients foliteji iyara sunmo si awọn itọpa afọwọṣe giga-impedance, aṣiṣe yii yoo kan ni pataki deede ti Circuit afọwọṣe. Ni agbegbe yii, awọn iyika afọwọṣe ni awọn alailanfani meji: ifarada ariwo wọn kere pupọ ju ti awọn iyika oni-nọmba lọ; ati awọn itọpa ikọlu giga jẹ diẹ sii wọpọ.
　　
Lilo ọkan ninu awọn ilana meji wọnyi le dinku iṣẹlẹ yii. Ilana ti o wọpọ julọ ni lati yi iwọn pada laarin awọn itọpa ni ibamu si idogba agbara. Iwọn ti o munadoko julọ lati yipada ni aaye laarin awọn itọpa meji. O yẹ ki o ṣe akiyesi pe oniyipada d wa ni iyeida ti idogba agbara. Bi d posi, awọn capacitive reactance yoo dinku. Oniyipada miiran ti o le yipada ni ipari ti awọn itọpa meji. Ni idi eyi, ipari L dinku, ati ifaseyin capacitive laarin awọn itọpa meji yoo tun dinku.
　　
Ilana miiran ni lati dubulẹ okun waya laarin awọn itọpa meji wọnyi. Waya ilẹ jẹ aifokanbale kekere, ati fifi itọpa miiran bii eyi yoo ṣe irẹwẹsi aaye ina kikọlu, bi o ṣe han ni Nọmba 5.
　　
Awọn opo ti parasitic inductance ninu awọn Circuit ọkọ jẹ iru si ti parasitic capacitance. O tun jẹ lati ṣeto awọn itọpa meji. Lori awọn ipele oriṣiriṣi meji, gbe itọpa kan si oke ti itọpa miiran; tabi lori ipele kanna, gbe itọpa kan si ekeji, bi o ṣe han ni Nọmba 6.

Ninu awọn atunto wiwi meji wọnyi, iyipada lọwọlọwọ (dI / dt) ti itọpa pẹlu akoko, nitori inductance ti itọpa yii, yoo ṣe ina foliteji lori itọpa kanna; ati nitori awọn aye ti pelu owo inductance, o yoo A iwon lọwọlọwọ wa ni ti ipilẹṣẹ lori awọn miiran wa kakiri. Ti o ba ti foliteji ayipada lori akọkọ wa kakiri ni o tobi to, kikọlu le din foliteji ifarada ti awọn oni Circuit ati ki o fa awọn aṣiṣe. Iṣẹlẹ yii kii ṣe ni awọn iyika oni-nọmba nikan, ṣugbọn iṣẹlẹ yii jẹ wọpọ julọ ni awọn iyika oni-nọmba nitori awọn ṣiṣan iyipada lẹsẹkẹsẹ lẹsẹkẹsẹ ni awọn iyika oni-nọmba.
　　
Lati yọkuro ariwo ti o pọju lati awọn orisun kikọlu itanna, o dara julọ lati ya awọn laini afọwọṣe “idakẹjẹ” kuro lati awọn ebute I/O alariwo. Lati gbiyanju lati ṣaṣeyọri agbara impedance kekere ati nẹtiwọọki ilẹ, inductance ti awọn onirin iyika oni-nọmba yẹ ki o dinku, ati isọdọkan capacitive ti awọn iyika afọwọṣe yẹ ki o dinku.
　　
03

Ipari

Lẹhin ti awọn sakani oni-nọmba ati afọwọṣe ti pinnu, ipa-ọna iṣọra jẹ pataki si PCB aṣeyọri. Ilana wiwakọ ni a maa n ṣafihan si gbogbo eniyan gẹgẹbi ofin atanpako, nitori pe o ṣoro lati ṣe idanwo aṣeyọri ikẹhin ti ọja ni agbegbe yàrá kan. Nitorinaa, laibikita awọn ibajọra ninu awọn ilana onirin ti oni-nọmba ati awọn iyika afọwọṣe, awọn iyatọ ninu awọn ilana wiwọ wọn gbọdọ jẹ idanimọ ati mu ni pataki.