Друкаваная плата ( друкаваная плата ) праводка гуляе ключавую ролю ў хуткасных схемах. У гэтым артыкуле ў асноўным разглядаецца праблема праводкі хуткасных схем з практычнага пункту гледжання. Асноўная мэта складаецца ў тым, каб дапамагчы новым карыстальнікам усвядоміць мноства розных праблем, якія неабходна ўлічваць пры праектаванні праводкі друкаванай платы для высакахуткасных схем. Іншая мэта заключаецца ў прадастаўленні асвяжальнага матэрыялу для кліентаў, якія некаторы час не падвяргаліся разводцы друкаванай платы. З -за абмежаванага прасторы немагчыма падрабязна ахапіць усе пытанні ў гэтым артыкуле, але мы абмяркуем ключавыя часткі, якія аказваюць найбольшы ўплыў на павышэнне прадукцыйнасці схемы, скарачэнне часу праектавання і эканомію часу на мадыфікацыю.

Як аформіць друкаваную плату з практычнага пункту гледжання

Хоць асноўная ўвага тут надаецца схемам, звязаным з высакахуткаснымі аперацыйнымі ўзмацняльнікамі, праблемы і метады, якія абмяркоўваюцца тут, звычайна прымяняюцца да праводкі для большасці іншых хуткасных аналагавых схем. Калі аперацыйныя ўзмацняльнікі працуюць у вельмі высокіх радыёчастотных (ВЧ) дыяпазонах, прадукцыйнасць схемы шмат у чым залежыць ад праводкі друкаванай платы. Тое, што выглядае як добрая канструкцыя высокапрадукцыйнай схемы на “чарцёжнай дошцы”, можа скончыцца пасрэднай працай, калі яна пакутуе ад неахайнай праводкі. Папярэдні разгляд і ўвага да важных дэталяў на працягу ўсяго працэсу праводкі дапаможа забяспечыць жаданую прадукцыйнасць схемы.

прынцыповая схема

Хоць добрыя схемы не гарантуюць добрай праводкі, добрая праводка пачынаецца з добрых схем. Прынцыповая схема павінна быць старанна складзена і ўлічаны кірунак сігналу ўсёй схемы. Калі ў вас нармальны, устойлівы паток сігналу злева направа на схеме, вы павінны мець гэтак жа добры паток сігналу на друкаванай плаце. Дайце як мага больш карыснай інфармацыі па схеме. Паколькі часам інжынер -канструктар не даступны, кліент папросіць нас дапамагчы вырашыць праблему схемы. Дызайнеры, тэхнікі і інжынеры, якія выконваюць гэтую працу, будуць вельмі ўдзячныя, у тым ліку і мы.

Якая яшчэ інфармацыя, акрамя звычайных даведачных ідэнтыфікатараў, энергаспажывання і дапушчальных памылак, павінна быць прадстаўлена ў схеме? Вось некалькі прапаноў па ператварэнні звычайнай схемы ў першакласную схему. Дадайце форму хвалі, механічную інфармацыю аб абалонцы, даўжыню друкаванай радкі, пустую вобласць; Пакажыце, якія кампаненты трэба размясціць на друкаванай плаце; Дайце інфармацыю аб рэгуляванні, дыяпазон значэнняў кампанентаў, інфармацыю аб рассейванні цяпла, друкаваныя радкі кантрольнага супраціву, нататкі, кароткае апісанне дзеянняў схемы … (сярод іншых).

Не давярайце нікому

Калі вы не праектуеце ўласную праводку, не забудзьцеся даць дастаткова часу, каб двойчы праверыць канструкцыю кабеля. Невялікая прафілактыка каштуе сто разоў лекі. Не чакайце, што кабель зразумее, што вы думаеце. Ваш увод і кіраўніцтва найбольш важныя ў пачатку працэсу праектавання праводкі. Чым больш інфармацыі вы зможаце даць і чым больш вы будзеце ўдзельнічаць у працэсе праводкі, тым лепш будзе ў выніку друкаваная плата. Усталюйце папярэднюю кропку завяршэння для інжынера -канструктара – хуткая праверка патрэбнага справаздачы аб прасоўванні кабеля. Такі падыход “замкнёнага цыкла” прадухіляе збіццё праводкі і, такім чынам, мінімізуе магчымасць пераробкі.

Інструкцыі для інжынераў па праводцы ўключаюць: кароткае апісанне функцый схемы, эскізы друкаванай платы, якія паказваюць пазіцыі ўваходу і вываду, інфармацыю аб каскадзе друкаванай платы (напрыклад, наколькі таўшчыня платы, колькі слаёў, падрабязнасці кожнага пласта сігналу і плоскасці зазямлення – спажываная магутнасць , наземныя, аналагавыя, лічбавыя і ВЧ -сігналы); Пласты маюць патрэбу ў гэтых сігналах; Патрабуюць размяшчэння важных кампанентаў; Дакладнае размяшчэнне элемента абыходу; Якія друкаваныя радкі важныя; Якія лініі неабходна кантраляваць друкаваныя лініі супраціву; Якія лініі павінны адпавядаць даўжыні; Памеры кампанентаў; Якія друкаваныя радкі павінны быць далёка (ці блізка) адзін ад аднаго; Якія лініі павінны знаходзіцца далёка (ці блізка) адзін ад аднаго; Якія кампаненты трэба размяшчаць удалечыні (або побач) адзін з адным; Якія кампаненты трэба размясціць зверху, а якія ўнізе друкаванай платы? Ніколі не скардзіцеся на тое, што камусьці трэба даваць занадта шмат інфармацыі – занадта мала? Ёсць; Занадта? Зусім няма.

Адзін з урокаў: каля 10 гадоў таму я распрацаваў шматслаёвую плату для павярхоўнага мантажу-плата мела кампаненты з абодвух бакоў. Пліты мацуюцца да пазалочанай алюмініевай абалонкі (з-за строгіх ударатрывалых характарыстык). Штыфты, якія забяспечваюць зрушэнне праходнасці, праходзяць праз дошку. Штыфт злучаецца з друкаванай платай зварным дротам. Гэта вельмі складанае прылада. Некаторыя кампаненты на плаце выкарыстоўваюцца для тэставання (SAT). Але я дакладна вызначыў, дзе знаходзяцца гэтыя кампаненты. Вы можаце здагадацца, дзе ўсталяваны гэтыя кампаненты? Пад дошкай, дарэчы. Інжынеры і тэхнікі па прадукцыі не задаволены, калі ім прыходзіцца разбіраць усе рэчы і складаць іх пасля завяршэння наладкі. Я не зрабіў такой памылкі з тых часоў.

размяшчэнне

Як і ў друкаванай плаце, месцазнаходжанне – гэта ўсё. Там, дзе схема размешчана на друкаванай плаце, дзе ўсталяваны яе спецыфічныя кампаненты схемы, і якія іншыя схемы прымыкаюць да яе, вельмі важна.

Звычайна пазіцыі ўваходу, вываду і крыніцы харчавання загадзя вызначаны, але схема паміж імі павінна быць “творчай”. Вось чаму звяртаючы ўвагу на дэталі праводкі можна прынесці велізарныя дывідэнды. Пачніце з размяшчэння ключавых кампанентаў, разгледзьце схему і ўсю друкаваную плату. Вызначэнне размяшчэння ключавых кампанентаў і шляху сігналаў з самага пачатку дапамагае гарантаваць, што дызайн працуе належным чынам. Атрыманне правільнага дызайну ў першы раз зніжае выдаткі і стрэс – і, такім чынам, цыклы распрацоўкі.

Абыходны блок харчавання

Абход сілавога ўзмацняльніка для зніжэння шуму з’яўляецца важным аспектам працэсу праектавання друкаванай платы-як для высакахуткасных аперацыйных узмацняльнікаў, так і для іншых хуткасных схем. Існуюць дзве агульныя канфігурацыі абходных высакахуткасных аперацыйных узмацняльнікаў.

Магутнае зазямленне: Гэты метад найбольш эфектыўны ў большасці выпадкаў, выкарыстоўваючы некалькі шунтавых кандэнсатараў для непасрэднага зазямлення выводаў харчавання аперацыйнага ўзмацняльніка. Як правіла, дастаткова двух шунтавых кандэнсатараў, але даданне шунтавых кандэнсатараў можа быць карысным для некаторых схем.

Паралельныя кандэнсатары з рознымі значэннямі ёмістасці дапамагаюць гарантаваць, што штыры крыніцы харчавання бачаць толькі нізкі супраціў пераменнага току ў шырокай паласе. Гэта асабліва важна пры частаце паслаблення каэфіцыента адключэння магутнасці аперацыйнага ўзмацняльніка (PSR). Кандэнсатар дапамагае кампенсаваць паніжаны PSR ўзмацняльніка. Дарожкі зазямлення, якія падтрымліваюць нізкі супраціў у многіх дыяпазонах тэкса, дапамогуць гарантаваць, што шкодны шум не паступае ў аперацыйны ўзмацняльнік. Малюнак 1 ілюструе перавагі выкарыстання некалькіх адначасова электрычных кантэйнераў. На нізкіх частотах вялікія кандэнсатары забяспечваюць доступ да зямлі з нізкім супрацівам. Але як толькі частоты дасягаюць сваёй рэзананснай частаты, кандэнсатары становяцца менш ёмістымі і набываюць большую пачуццёвасць. Вось чаму важна мець некалькі кандэнсатараў: па меры таго, як частотная характарыстыка аднаго кандэнсатара пачынае зніжацца, уплывае АЧХ другога кандэнсатара, захоўваючы такім чынам вельмі нізкі супраціў пераменнага току на працягу многіх дзесяці актаў.

Пачаць непасрэдна з высновы харчавання аперацыйнага ўзмацняльніка; Кандэнсатары з мінімальнай ёмістасцю і мінімальным фізічным памерам павінны размяшчацца з таго ж боку друкаванай платы, што і аперацыйны ўзмацняльнік – як мага бліжэй да ўзмацняльніка. Клемма зазямлення кандэнсатара павінна быць непасрэдна злучана з плоскасцю зазямлення самым кароткім штырком або друкаваным провадам. Злучанае злучэнне зазямлення павінна быць максімальна блізка да канца нагрузкі ўзмацняльніка, каб звесці да мінімуму перашкоды паміж магутнасцю і канцом зазямлення. Малюнак 2 ілюструе гэты спосаб злучэння.

Гэты працэс варта паўтарыць для малых кандэнсатараў. Лепш за ўсё пачынаць з мінімальнай ёмістасці 0.01 мкФ і размяшчаць побач з ёй электралітычны кандэнсатар з нізкім эквівалентным паслядоўным супрацівам (СОЭ) 2.2 мкФ (або больш). Кандэнсатар 0.01 мкФ з памерам корпуса 0508 мае вельмі нізкую паслядоўную індуктыўнасць і выдатную высокачашчынную прадукцыйнасць.

Уключэнне харчавання: Іншая канфігурацыя выкарыстоўвае адзін або некалькі байпасных кандэнсатараў, падлучаных паміж станоўчым і адмоўным канцамі магутнасці аперацыйнага ўзмацняльніка. Гэты метад часта выкарыстоўваецца, калі складана наладзіць чатыры кандэнсатара ў схеме. Недахопам з’яўляецца тое, што памер корпуса кандэнсатара можа павялічыцца, таму што напружанне на кандэнсатары ўдвая перавышае значэнне метаду абыходу адной магутнасці. Павелічэнне напружання патрабуе павелічэння намінальнага напружання прабоя прылады, што азначае павелічэнне памеру корпуса. Аднак гэты падыход можа палепшыць прадукцыйнасць PSR і скажэнне.

Паколькі кожная схема і праводка розныя, канфігурацыя, колькасць і значэнне ёмістасці кандэнсатараў будуць залежаць ад патрабаванняў фактычнай схемы.

Паразітарныя эфекты

Паразітарныя эфекты – гэта літаральна збоі, якія пранікаюць у вашу друкаваную плату і наносяць хаос, галаўныя болі і невытлумачальныя хаосы ў ланцугу. Яны з’яўляюцца схаванымі паразітнымі кандэнсатарамі і катушкамі індуктыўнасці, якія прасочваюцца ў высакахуткасныя ланцугі. Які ўключае паразітычную індуктыўнасць, утвораную штыфтам пакета і занадта доўгім друкаваным дротам; Паразітычная ёмістасць, якая ўтвараецца паміж калодкай да зямлі, пляцоўкай да плоскасці харчавання і пляцоўкай да лініі друку; Узаемадзеянне паміж скразнымі адтулінамі і мноства іншых магчымых эфектаў.