Giimprinta nga circuit board lisud nga mga problema ug solusyon

T: Sama sa nahisgutan na kaniadto bahin sa yano nga mga resistors, kinahanglan adunay pipila nga resistors nga ang paghimo mao gyud ang gilauman naton. Unsa ang mahitabo sa pagbatok sa usa ka seksyon sa wire?
A: Lahi ang kahimtang. Tingali nagtumong ka sa usa ka wire o usa ka conductive band sa usa ka print circuit board nga naglihok ingon usa ka wire. Tungod kay wala pa magamit ang mga superconductor sa temperatura sa lawak, ang bisan unsang gitas-on sa metal wire gihimo ingon usa ka resistor nga low-resistensya (nga naglihok usab ingon usa ka capacitor ug inductor), ug ang epekto niini sa circuit kinahanglan hunahunaon.
2. T: Ang pagbatok sa usa ka mubo kaayo nga wire sa tumbaga sa usa ka gamay nga signal circuit kinahanglan dili hinungdanon?
A: tagdon naton ang usa ka 16-bit nga ADC nga adunay input impedance nga 5k ω. Paghunahuna nga ang linya sa signal sa input sa ADC naglangkob sa usa ka tipikal nga giimprinta nga circuit board (0.038mm ang gibag-on, 0.25mm ang gilapdon) nga adunay usa ka conductive band nga 10cm ang gitas-on. Adunay kini pagsukol nga mga 0.18 ω sa temperatura sa kuwarto, nga gamay nga mubu sa 5K ω × 2 × 2-16 ug naghimo usa nga nakakuha og sayup nga 2LSB sa hingpit nga degree.
Masaligan, kini nga problema mahimo nga maminusan kung, ingon nga kini na kaniadto, ang conductive band sa PRINTED circuit board gihimo nga mas lapad. Sa mga analog circuit, sa kadaghanan gipalabi ang paggamit sa usa ka mas lapad nga banda, apan daghang mga tigdesinyo sa PCB (ug mga tiglaraw sa PCB) ang gusto nga mogamit usa ka minimum nga gilapdon sa banda aron mapadali ang pagbutang sa linya sa signal. Sa konklusyon, hinungdanon nga makalkula ang resistensya sa conductive band ug analisahon ang papel niini sa tanan nga mahimo’g mga problema.
3. T: Adunay ba problema sa capacitance sa conductive band nga adunay sobra kadako nga gilapdon ug ang metal layer sa likud sa PRINTED circuit board?
A: Gamay ra nga pangutana. Bisan kung ang capacitance gikan sa conductive band sa PRINTED circuit board hinungdanon (bisan alang sa mga low-frequency circuit, nga makahatag og high-frequency nga parasitic oscillations), kanunay kini kanunay nga gibanabana. Kung dili kini ang hinungdan, bisan ang usa ka halapad nga kondaktibo nga banda nga naghimo usa ka dako nga kapasidad dili problema. Kung adunay mga problema nga motumaw, ang usa ka gamay nga lugar sa yuta nga eroplano mahimong makuha aron maminusan ang kapasidad sa yuta.
T: Biyaan kini nga pangutana kadiyot! Unsa man ang grounding plane?
A: Kung ang foil nga tumbaga sa tibuuk nga kilid sa usa ka PRINTED circuit board (o ang tibuuk nga interlayer sa usa ka multilayer nga giimprinta nga circuit board) gigamit alang sa grounding, kung ingon ana kini ang gitawag nga grounding plane. Ang bisan unsang ground wire kinahanglan gihan-ay nga adunay labing gamay nga mahimo nga resistensya ug inductance. Kung ang usa ka sistema mogamit usa ka eroplano sa yuta, dili kaayo kini maapektuhan sa kasaba sa yuta. Ingon kadugangan, ang salog nga ayroplano adunay usab gimbuhaton nga panagang ug pagpabugnaw
T: Ang grounding plane nga gihisgutan dinhi lisud alang sa mga naghimo, dili ba?
A: Adunay pila ka mga problema 20 ka tuig ang milabay. Karon, tungod sa pagpaayo sa binder, resistensya sa solder ug teknolohiya sa soldering nga alon sa mga giimprinta nga circuit board, ang paghimo sa grounding plane nahimo’g usa ka naandan nga operasyon sa mga print circuit board.
T: Giingon nimo nga ang posibilidad nga ibutyag ang usa ka sistema sa ground noise pinaagi sa paggamit sa ground ground gamay ra kaayo. Unsa ang nahabilin sa problema sa kasaba sa yuta nga dili masulbad?
A: Ang sukaranan nga sirkito sa usa ka grounded noise system adunay ground ground, apan ang resistensya ug inductance niini dili zero – kung ang external nga karon nga gigikanan igo ang kusog, makaapekto kini sa mga ensakto nga signal. Ang kini nga problema mahimong maminusan pinaagi sa maayong paghan-ay sa mga giimprinta nga circuit board aron ang taas nga sulud dili moagos sa mga lugar nga nakaapekto sa boltahe sa grounding sa mga eksaktong signal. Usahay ang usa ka pagguba o paggabas sa yuta nga eroplano mahimo nga ibalhin ang usa ka dako nga karon nga grounding gikan sa sensitibo nga lugar, apan ang pugus nga pagbag-o sa yuta nga eroplano mahimo usab ibalhin ang signal ngadto sa sensitibo nga lugar, busa ang ingon nga pamaagi kinahanglan gamiton nga mabinantayon.
Q: Giunsa nako mahibal-an ang pagbutang sa boltahe sa usa ka grounded nga eroplano?
A: kasagaran ang boltahe nga mahulog mahimong sukdon, apan usahay ang mga pagkalkula mahimo nga buhaton base sa resistensya sa materyal sa grounding plane (ang usa ka nominal nga 1 onsa nga tumbaga adunay resistensya nga 045m ω / □) ug ang gitas-on sa kondaktibo nga banda kung diin moagi ang karon, bisan kung ang mga kalkulasyon mahimong komplikado. Ang mga boltahe sa dc hangtod sa ubus nga frequency (50kHz) nga sukod mahimong masukod sa mga amplifiers sa instrumentation sama sa AMP02 o AD620.
Ang nakuha nga amplifier gibutang sa 1000 ug konektado sa usa ka oscilloscope nga adunay pagkasensitibo sa 5mV / div. Ang amplifier mahimong igahatag gikan sa parehas nga gigikanan sa kuryente sama sa circuit sa ilawom sa pagsulay, o gikan sa kaugalingon nga gigikanan sa kuryente. Bisan pa, kung ang yuta nga amplifier gibulag gikan sa sukaranan sa kuryente niini, ang oscilloscope kinahanglan nga konektado sa base sa kuryente sa gigamit nga kuryente.
Ang pagsukol sa taliwala sa bisan unsang duha ka mga punto sa yuta nga eroplano mahimong masukod pinaagi sa pagdugang usa ka pagsusi sa duha nga mga punto. Ang kombinasyon sa nakuha sa amplifier ug pagkasensitibo sa oscilloscope nagtugot sa pagkasensitibo sa pagsukot nga maabot ang 5μV / div. Ang kasaba gikan sa amplifier magdugang sa gilapdon sa oscilloscope waveform curve nga mga 3μV, apan posible pa nga makab-ot ang usa ka resolusyon nga mga 1μV – igo aron mailhan ang kadaghanan nga kasaba sa yuta hangtod sa 80% nga pagsalig.
T: Unsa man ang angay hinumdoman bahin sa pamaagi sa pagsulay sa taas?
A: Ang bisan unsang alternating magnet nga natad mag-aghat sa usa ka boltahe sa us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka magnetikong natad sa us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka magnetiko nga uma. Ang namatikdan nga AC waveform tungod sa induction ug mahimong maminusan pinaagi sa pagbag-o sa posisyon sa tingga o pinaagi sa pagsulay sa pagtangtang sa magnetikong natad. Dugang pa, kinahanglan aron masiguro nga ang grounding sa amplifier konektado sa grounding sa sistema. Kung ang amplifier adunay kini nga koneksyon wala’y pagtuis nga pagbalik sa agianan ug ang amplifier dili molihok. Kinahanglan usab nga masiguro sa grounding nga ang gigamit nga pamaagi sa grounding dili makababag sa karon nga pag-apod-apod sa circuit nga gisulayan sa pagsulay.
T: Giunsa masukod ang hataas nga kasubsob nga kasaba sa yuta?
A: Lisud sukdon ang kasaba sa yuta sa hf nga adunay angay nga ampleband instrumentation amplifier, busa angayan nga ang hf ug VHF passive probes. Kini gilangkoban sa usa ka ferrite magnetic ring (gawas nga diametro nga 6 ~ 8mm) nga adunay duha nga coil nga 6 ~ 10 matag usa. Aron maporma ang us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka uska usik nga nagbitabi nga pagbulag nga usa la nga us aka coil.
Ang pamaagi sa pagsulay parehas sa kaso sa mubu nga frequency, apan ang spectrum analyzer naggamit amplitude-frequency nga mga kurba nga kinaiya aron magrepresentar sa kasaba. Dili sama sa mga kabutang sa domain sa oras, ang mga gigikanan sa kasaba mahimong dali mailhan pinauyon sa ilang mga kinaiya nga kanunay. Ingon kadugangan, ang pagkasensitibo sa spectrum analyzer labing menos 60dB labi ka taas sa sa broadband oscilloscope.
Q: Unsa man ang bahin sa inductance sa usa ka wire?
A: Ang inductance sa conductor ug PCB conductive band dili mahimong ibaliwala sa labi ka taas nga mga frequency. Aron makalkula ang inductance sa usa ka tul-id nga wire ug usa ka conductive band, duha nga mga pagbana-bana ang gipaila dinhi.
Pananglitan, ang usa ka conductive band nga 1cm ang gitas-on ug 0.25mm ang gilapdon maghimo usa ka inductance nga 10nH.
Pagdala sa konduktor = 0.0002LLN2LR-0.75 μH
Pananglitan, ang inductance sa usa ka 1cm ang gitas-on nga 0.5mm sa gawas nga diameter nga wire mao ang 7.26nh (2R = 0.5mm, L = 1cm)
Conductive band inductance = 0.0002LLN2LW + H + 0.2235W + HL + 0.5μH
Pananglitan, ang inductance sa 1cm nga gilapdon 0.25mm nga giimprinta nga circuit board conductive band nga 9.59nh (H = 0.038mm, W = 0.25mm, L = 1cm).
Bisan pa, ang inductive reactance kasagaran mas gamay kaysa sa parasitic flux ug induced voltage sa cut inductive circuit. Kinahanglan nga maminusan ang lugar nga loop tungod kay ang gipahinabo nga boltahe proporsyonal sa lugar nga loop. Dali kini buhaton kung ang mga kable twisted-pair.
Sa mga giimprinta nga circuit board, ang tingga ug pagbalik sa mga agianan kinahanglan nga magkasuod. Ang gagmay nga mga pagbag-o sa mga kable kanunay nga maminusan ang epekto, tan-awa ang gigikanan Usa ka gihiupod sa ubos nga kusog loop B.
Ang pagkunhod sa lugar sa loop o pagdugang sa gilay-on sa taliwala sa mga loop sa pagkabitay maminusan ang epekto. Ang lugar sa loop kanunay nga gibanan sa usa ka minimum ug ang gilay-on sa taliwala sa mga loop sa pagkabit gipadako. Gikinahanglan us aka magnetikong taming, apan mahal ug dali madaog ang mekanikal, busa likayi kini.
11. T: Sa Q&A alang sa Mga Application Engineer, kanunay nga gihisgutan ang dili sulundon nga pamatasan sa mga integrated circuit. Kinahanglan nga mas dali gamiton ang yano nga mga sangkap sama sa resistors. Gipatin-aw ang kaduol sa sulundon nga mga sangkap.
A: Gusto ko ra ang resistor nga mahimo’g usa ka sulundon nga aparato, apan ang mubu nga silindro sa tingga sa usa ka resistor molihok sama gyud sa usa ka puro nga resistor. Ang aktuwal nga resistor adunay usab sulud nga hinanduraw nga sangkap sa pagsukol – ang sangkap nga reaktibo. Kadaghanan sa mga resistor adunay gamay nga capacitance (kasagaran 1 hangtod 3pF) nga parehas sa ilang resistensya. Bisan kung ang pipila nga mga resistor sa pelikula, ang helical groove cutting sa ilang mga resistive films kadaghanan nga inductive, ang ilang inductive reactance napulo o gatusan nga nahen (nH). Siyempre, ang mga resistensya sa samad sa wire kanunay nga dili pasukipon kaysa capacitive (labing menos sa mubu nga frequency). Pagkahuman sa tanan, ang resistors nga adunay samad sa wire gama sa mga coil, busa dili sagad nga ang resistors nga adunay samad sa wire adunay mga inductance nga daghang microhm (μH) o napulo nga microhm, o bisan ang gitawag nga “dili inductive” nga resistensya sa samad sa wire (diin ang katunga sa mga coil nasamdan sa tuo ug ang uban pa tunga sa kontra nga relo). Aron ang inductance nga gihimo sa duha nga katunga sa coil nagkansela sa usag usa) adunay usab 1μH o labaw pa sa nahabilin nga inductance. Alang sa mga resistor nga adunay samad nga wire-injury nga labaw sa gibanabana nga 10k ω, ang nahabilin nga resistors kadaghanan capacitive kaysa inductive, ug ang capacitance hangtod sa 10pF, mas taas kaysa sa standard nga manipis nga pelikula o sintetikong resistor. Kini nga reaktibo kinahanglan nga maampingong hunahunaon sa diha nga naglaraw mga high-frequency circuit nga adunay sulud.
T: Apan kadaghanan sa mga sirkito nga imong gihulagway gigamit alang sa tukma nga mga pagsukol sa DC o labing mubu nga mga frequency. Ang mga stray inductors ug stray capacitors wala’y kalabutan sa kini nga mga aplikasyon, dili ba?
A: oo Tungod kay ang mga transistor (parehas nga discrete ug sulud sa integrated circuit) adunay lapad kaayo nga gilapdon sa banda, ang mga oscillation usahay mahitabo sa gatusan o liboan nga mga megahertz band kung ang circuit natapos nga adunay inductive load. Ang mga aksyon sa offset ug pagtul-id nga adunay kalabotan sa mga oscillation adunay dili maayo nga epekto sa ubos nga kasubsob nga katukma ug kalig-on.
Ang labi ka daotan, ang mga oscillation mahimong dili makita sa usa ka oscilloscope tungod usab kay ang bandwidth sa oscilloscope sobra ka gamay itandi sa bandwidth nga gisukod ang mga high frequency oscillation, o tungod kay ang kapasidad sa pagbayad sa us aka oscilloscope probe igo na aron mapahunong ang mga oscillation. Ang labi ka kaayo nga pamaagi mao ang paggamit sa usa ka halapad nga banda (ubos nga frequency sa 15GHz sa taas) nga spectrum analyzer aron masusi ang sistema alang sa mga parasito oscillation. Kini nga pagsusi kinahanglan buhaton sa diha nga ang input magkalainlain sa tibuuk nga dinamikong sakup, tungod kay ang mga parasito oscillation usahay mahitabo sa usa ka pig-ot kaayo nga linya sa input band.
T: Adunay ba mga pangutana bahin sa mga resistors?
A: Ang pagsukol sa usa ka resistor dili malig-on, apan lainlain ang temperatura. Ang coefficient sa temperatura (TC) magkalainlain gikan sa pipila nga PPM / ° C (milyon sa matag degree Celsius) hangtod pila ka libo nga PPM / ° C. Ang labing lig-on nga resistors mao ang samad sa wire o resistensya sa metal nga pelikula, ug ang labi ka daotan mao ang mga sintetikong resistensya sa carbon film.
Ang kadako nga mga coefficients sa temperatura usahay mahimong mapuslanon (ang usa ka + 3500ppm / ° C resistor mahimong magamit aron mabayran ang kT / Q sa junction diode nga kinaiya nga equation, sama kaniadto nga gihisgutan sa Q&AS alang sa Mga Application Engineer). Apan sa katibuk-ang pagbatok sa temperatura mahimo’g usa ka hinungdan sa sayup sa mga sibu nga mga sirkito.
Kung ang katukma sa sirkito nagsalig sa panagsama sa duha nga resistors nga adunay lainlaing mga coefficients sa temperatura, bisan kung unsa pa ka maayo ang pagpares sa usa ka temperatura, dili kini magtugma sa usa pa. Bisan kung ang temperatura nga mga coefficients sa duha nga resistors managsama, wala’y garantiya nga sila magpabilin sa parehas nga temperatura. Ang pagpainit sa kaugalingon nga namugna pinaagi sa pagkonsumo sa sulud nga kuryente o sa gawas nga kainit nga gidala gikan sa usa ka gigikanan sa kainit sa sistema nga mahimong hinungdan sa dili managsama nga temperatura, nga miresulta sa resistensya. Bisan ang mga de-kalidad nga resistensya nga adunay samad sa wire o metal-film mahimong adunay dili parehas nga temperatura nga gatusan (o bisan libo-libo) nga PPM / ℃. Ang tataw nga solusyon mao ang paggamit sa duha nga resistors nga gitukod aron parehas sila nga duul sa parehas nga matrix, aron ang pagkasibu sa sistema maayo nga naangay sa tanan nga oras. Ang substrate mahimong mga wafer nga silikon nga nagsundog sa tukma nga integrated circuit, salamin nga wafer o metal nga mga pelikula. Dili igsapayan ang substrate, ang duha nga resistors maayo nga magkatugma sa paggama, adunay parehas nga temperatura nga mga coefficients sa temperatura, ug hapit sa parehas nga temperatura (tungod kay duul ra sila).