Metode vir die realisering van hoëspoed-PCB-bedrading

Alhoewel printplaat (PCB) bedrading speel ‘n sleutelrol in hoëspoedstroombane, dit is dikwels net een van die laaste stappe in die stroombaanontwerpproses. Daar is baie aspekte van hoëspoed-PCB-bedrading. Daar is baie literatuur oor hierdie onderwerp vir verwysing. Hierdie artikel bespreek hoofsaaklik die bedradingprobleme van hoëspoedkringe vanuit ‘n praktiese oogpunt. Die hoofdoel is om nuwe gebruikers te help om aandag te gee aan baie verskillende kwessies wat in ag geneem moet word wanneer hoëspoedkring-PCB-bedrading ontwerp word. Nog ‘n doel is om ‘n resensiemateriaal te verskaf vir kliënte wat vir ‘n rukkie nie aan PCB-bedrading geraak het nie. Beperk deur die artikeluitleg, kan hierdie artikel nie al die kwessies in detail bespreek nie, maar die artikel sal die sleutelonderdele bespreek wat die grootste effek het op die verbetering van kringwerkverrigting, die verkorting van ontwerptyd en die besparing van wysigingstyd.

ipcb

Alhoewel hierdie artikel fokus op stroombane wat verband hou met hoëspoed operasionele versterkers, is die kwessies en metodes wat in hierdie artikel bespreek word oor die algemeen van toepassing op bedrading wat in die meeste ander hoëspoed analoog stroombane gebruik word. Wanneer die operasionele versterker in ‘n baie hoë radiofrekwensie (RF) frekwensieband werk, hang die werkverrigting van die stroombaan grootliks af van die PCB-uitleg. Die hoëprestasiekringontwerp wat goed lyk op die tekening kan net gewone werkverrigting kry as dit deur onverskillige en sorgelose bedrading geraak word. Daarom sal voorafoorweging en aandag aan belangrike besonderhede tydens die hele bedradingsproses help om die verwagte stroombaanprestasie te verseker. Skematiese Alhoewel ‘n goeie skema nie ‘n goeie bedrading waarborg nie, begin ‘n goeie bedrading met ‘n goeie skema. Wanneer ons die skematiese diagram teken, moet ons mooi dink, en ons moet die seinrigting van die hele stroombaan in ag neem. As daar ‘n normale en stabiele seinvloei van links na regs in die skema is, behoort daar ‘n ewe goeie seinvloei op die PCB te wees. Gee soveel as moontlik nuttige inligting oor die skema. Op hierdie manier, selfs al kan sommige probleme nie deur die kringontwerpingenieur opgelos word nie, kan kliënte ook ander kanale soek om die kringprobleme te help oplos. Benewens die algemene verwysingsidentifiseerders, kragverbruik en fouttoleransie, watter ander inligting moet in die skema gegee word? Die volgende sal ‘n paar voorstelle gee om gewone skemas in die beste skemas te verander. Voeg golfvorms, meganiese inligting oor die omhulsel, lengte van gedrukte lyne en leë areas by; aan te dui watter komponente op die PCB geplaas moet word; gee verstellingsinligting, komponentwaardereekse, hitteafvoerinligting, beheerimpedansie gedrukte lyne, opmerkings en kort stroombane Aksiebeskrywing en ander inligting, ens. Moenie glo dat as jy nie self die bedrading ontwerp nie, jy genoeg tyd moet gun om die ontwerp van die bedradingspersoon noukeurig na te gaan. ‘N Klein voorkoming kan honderd keer die middel werd wees. Moenie van die bedradingspersoon verwag om die ontwerper se idees te verstaan ​​nie. Vroeë menings en leiding in die bedradingontwerpproses is die belangrikste. Hoe meer inligting verskaf kan word, en hoe meer betrokke by die hele bedradingsproses, hoe beter sal die resulterende PCB wees. Stel ‘n voorlopige voltooiingspunt vir die bedradingsontwerpingenieur, en kyk vinnig volgens die verlangde bedradingvorderingsverslag. Hierdie geslote lus-metode kan verhoed dat die bedrading dwaal, en sodoende die moontlikheid van herontwerp verminder. Die instruksies wat aan die bedradingsingenieur gegee moet word, sluit in: ‘n kort beskrywing van die stroombaanfunksie, ‘n skematiese diagram van die PCB wat die inset- en uitsetliggings aandui, PCB-stapelingsinligting (byvoorbeeld hoe dik die bord is, hoeveel lae daar is gedetailleerde inligting oor elke seinlaag en grondvlak: kragverbruik, gronddraad, analoog sein, digitale sein en RF-sein, ens.); watter seine vir elke laag benodig word; die plasing van belangrike komponente word vereis; die presiese ligging van verbyvloeikomponente; daardie gedrukte lyne is belangrik; watter lyne benodig om impedansie gedrukte lyne te beheer; Watter lyne moet by die lengte pas; die grootte van die komponente; watter gedrukte lyne ver van mekaar af (of naby) moet wees; watter lyne ver van mekaar af (of naby) moet wees; watter komponente ver van mekaar af (of naby) moet wees; watter komponente op die PCB hierbo geplaas moet word, watter word hieronder geplaas. Bedradingsontwerpingenieurs kan nooit kla oor te veel inligting wat gegee moet word nie. Daar is nooit te veel inligting nie. Vervolgens sal ek ‘n leerervaring deel: ek het sowat 10 jaar gelede ‘n ontwerpprojek van ‘n multi-laag oppervlak gemonteerde stroombaan met komponente aan beide kante van die stroombaan uitgevoer. Gebruik baie skroewe om die bord in ‘n vergulde aluminiumbehuizing vas te maak (omdat daar baie streng standaarde vir skokweerstand is). Die penne wat vooroordeel-deurvoer verskaf, gaan deur die bord. Hierdie pen word aan die PCB gekoppel deur soldeerdrade. Dit is ‘n baie ingewikkelde toestel. Sommige komponente op die bord word gebruik vir toetsinstelling (SAT). Maar die ingenieur het die ligging van hierdie komponente duidelik omskryf. Waar is hierdie komponente geïnstalleer? Net onder die bord. Wanneer produkingenieurs en tegnici die hele toestel moet uitmekaar haal en weer bymekaar moet maak nadat die instellings voltooi is, word hierdie prosedure baie ingewikkeld. Daarom moet sulke foute sover moontlik tot die minimum beperk word. Posisie is net soos in die PCB, posisie is alles. Waar om ‘n stroombaan op die PCB te plaas, waar om sy spesifieke stroombaankomponente te installeer, en wat ander aangrensende stroombane is, wat alles baie belangrik is. Gewoonlik is die posisies van inset, uitset en kragtoevoer vooraf bepaal, maar die stroombane tussen hulle moet kreatief wees. Dit is hoekom aandag aan bedrading besonderhede ‘n beduidende impak op die daaropvolgende vervaardiging sal hê. Begin met die ligging van sleutelkomponente en oorweeg die spesifieke stroombaan en die hele PCB. Deur die ligging van sleutelkomponente en die pad van die sein van die begin af te spesifiseer, help dit om te verseker dat die ontwerp die verwagte werkdoelwitte bereik. Om een ​​keer die regte ontwerp te kry, kan koste en druk verminder, en dus die ontwikkelingsiklus verkort. Omleidingkragtoevoer Om ‘n omleidingkragtoevoer aan die kragkant van die versterker te stel om geraas te verminder, is ‘n baie belangrike rigting in die PCB-ontwerpproses, insluitend vir hoëspoed-operasionele versterkers en ander hoëspoedkringe. Daar is twee algemene konfigurasiemetodes om hoëspoed-operasionele versterkers te omseil. * Hierdie metode om die kragtoevoerterminaal te aard, is in die meeste gevalle die doeltreffendste, deur veelvuldige parallelle kapasitors te gebruik om die kragtoevoerpen van die operasionele versterker direk te aard. Oor die algemeen is twee parallelle kapasitors voldoende, maar die byvoeging van parallelle kapasitors kan voordele vir sommige stroombane inhou. Parallelle verbinding van kapasitors met verskillende kapasitansiewaardes help om te verseker dat die kragtoevoerpen ‘n baie lae wisselstroom (AC) impedansie oor ‘n wye frekwensieband het. Dit is veral belangrik by die verswakkingsfrekwensie van die operasionele versterkerkragtoevoerverwerpingsverhouding (PSR). Hierdie kapasitor help om te kompenseer vir die verminderde PSR van die versterker. Die handhawing van ‘n lae-impedansie grondpad in baie tien-oktaafreekse sal help om te verseker dat skadelike geraas nie die operasieversterker kan binnedring nie. (Prent 1) toon die voordele van die gebruik van veelvuldige kapasitors in parallel. By lae frekwensies bied groot kapasitors ‘n lae impedansie grondpad. Maar sodra die frekwensie hul eie resonante frekwensie bereik, sal die versoenbaarheid van die kapasitor verswak word en geleidelik induktief voorkom.