Vaikka piirilevy (PCB) johdotus on avainasemassa nopeissa piireissä, se on usein vain yksi viimeisistä vaiheista piirisuunnitteluprosessissa. Nopeissa piirilevyjohdoissa on monia näkökohtia. Tästä aiheesta on paljon kirjallisuutta viitteeksi. Tässä artikkelissa käsitellään pääasiassa nopeiden piirien johdotusongelmia käytännön näkökulmasta. Päätarkoituksena on auttaa uusia käyttäjiä kiinnittämään huomiota moniin erilaisiin asioihin, jotka on otettava huomioon suunniteltaessa nopean piirilevyn johdotusta. Toinen tarkoitus on tarjota arvostelumateriaalia asiakkaille, jotka eivät ole koskeneet piirilevyjohdotukseen vähään aikaan. Artikkelin asettelun rajoittamana tämä artikkeli ei voi käsitellä kaikkia kysymyksiä yksityiskohtaisesti, mutta artikkelissa käsitellään keskeisiä osia, joilla on suurin vaikutus piirien suorituskyvyn parantamiseen, suunnitteluajan lyhentämiseen ja muutosajan säästämiseen.

Vaikka tässä artikkelissa keskitytään nopeisiin operaatiovahvistimiin liittyviin piireihin, tässä artikkelissa käsitellyt ongelmat ja menetelmät ovat yleisesti sovellettavissa useimmissa muissa nopeissa analogisissa piireissä käytettyyn johdotukseen. Kun operaatiovahvistin toimii erittäin korkealla radiotaajuuskaistalla (RF), piirin suorituskyky riippuu suurelta osin piirilevyn asettelusta. Piirustuksessa hyvältä näyttävä korkean suorituskyvyn piirirakenne voi saada normaalin suorituskyvyn vain, jos siihen vaikuttaa huolimaton ja huolimaton johdotus. Siksi ennakkoharkinta ja tärkeiden yksityiskohtien huomioiminen koko kytkentäprosessin aikana auttaa varmistamaan piirin odotetun suorituskyvyn. Kaavio Vaikka hyvä kaavio ei takaa hyvää johdotusta, hyvä johdotus alkaa hyvästä kaaviosta. Piirrettäessä kaaviota on mietittävä tarkkaan ja otettava huomioon koko piirin signaalisuunta. Jos kaaviossa on normaali ja vakaa signaalivirta vasemmalta oikealle, niin piirilevyllä pitäisi olla yhtä hyvä signaalivirta. Anna kaaviossa mahdollisimman paljon hyödyllistä tietoa. Tällä tavalla, vaikka piirisuunnittelija ei pystyisikään ratkaisemaan joitakin ongelmia, asiakkaat voivat myös etsiä muita kanavia piiriongelmien ratkaisemiseksi. In addition to the common reference identifiers, power consumption, and error tolerance, what other information should be given in the schematic? Seuraavassa on joitain ehdotuksia tavallisten kaavioiden muuttamiseksi parhaiksi kaavioiksi. Lisää aaltomuotoja, mekaanisia tietoja kotelosta, tulostettujen viivojen pituudesta ja tyhjistä alueista; ilmoittaa, mitkä komponentit on asetettava piirilevylle; antaa säätötiedot, komponenttien arvoalueet, lämmönhajoamistiedot, ohjausimpedanssin painetut rivit, kommentit ja lyhyet piirit Toiminnan kuvaus ja muut tiedot jne. Älä usko, että jos et suunnittele johdotusta itse, sinun on varattava riittävästi aikaa johdotuksen henkilön suunnittelun huolelliseen tarkistamiseen. Pieni ennaltaehkäisy voi olla satakertaisen lääkkeen arvoinen. Älä odota kaapelointihenkilön ymmärtävän suunnittelijan ajatuksia. Varhaiset mielipiteet ja ohjaus johdotuksen suunnitteluprosessissa ovat tärkeimpiä. Mitä enemmän tietoa voidaan tarjota ja mitä enemmän osallistutaan koko johdotusprosessiin, sitä parempi on tuloksena oleva piirilevy. Aseta alustava valmistumispiste johdotuksen suunnittelijalle ja tarkista nopeasti halutun johdotuksen edistymisraportin mukaan. Tämä suljetun silmukan menetelmä voi estää johdotusta menemästä harhaan, mikä minimoi uudelleensuunnittelun mahdollisuuden. Johdotusinsinöörille annettavia ohjeita ovat: lyhyt kuvaus piirin toiminnasta, piirilevyn kaavio, josta käy ilmi tulo- ja lähtöpaikat, piirilevyjen pinoamistiedot (esim. levyn paksuus, kuinka monta kerrosta) jokaisesta signaalikerroksesta ja maatasosta on yksityiskohtaista tietoa: virrankulutus, maadoitusjohto, analoginen signaali, digitaalinen signaali ja RF-signaali jne.); mitä signaaleja kullekin kerrokselle tarvitaan; tärkeät komponentit on sijoitettava; ohituskomponenttien tarkka sijainti; ne painetut viivat ovat tärkeitä; mitkä linjat tarvitsevat painettujen impedanssien ohjaamiseen; mitkä viivat on vastattava pituutta; komponenttien koko; minkä tulostettujen rivien on oltava kaukana toisistaan ​​(tai lähellä); mitkä rivit tulee olla kaukana toisistaan ​​(tai lähellä); minkä osien tulee olla kaukana toisistaan ​​(tai lähellä); mitkä komponentit on asetettava piirilevylle yläpuolella, mitkä alapuolelle. Johdotussuunnittelijat eivät voi koskaan valittaa liikaa annettavasta tiedosta. There is never too much information. Seuraavaksi jaan oppimiskokemuksen: noin 10 vuotta sitten toteutin suunnitteluprojektin monikerroksisesta pinta-asennettavasta piirilevystä, jossa komponentit olivat piirilevyn molemmilla puolilla. Käytä paljon ruuveja levyn kiinnittämiseen kullattuun alumiinikoteloon (koska iskunkestolle on olemassa erittäin tiukat standardit). Pinnat, jotka tarjoavat esijännityksen läpiviennin, kulkevat levyn läpi. Tämä nasta on kytketty piirilevyyn juottamalla johtimia. Tämä on erittäin monimutkainen laite. Some components on the board are used for test setting (SAT). Mutta insinööri on määritellyt selvästi näiden komponenttien sijainnin. Mihin nämä komponentit on asennettu? Juuri taulun alla. When product engineers and technicians have to disassemble the entire device and reassemble them after completing the settings, this procedure becomes very complicated. Therefore, such errors must be minimized as much as possible. Position is just like in the PCB, position is everything. Mihin piiri asetetaan piirilevylle, mihin sen tietyt piirikomponentit asennetaan ja mitä muita vierekkäisiä piirejä ovat, jotka kaikki ovat erittäin tärkeitä. Yleensä tulon, lähdön ja virtalähteen paikat ovat ennalta määrättyjä, mutta niiden välisten piirien on oltava luovia. Tästä syystä kiinnittämällä huomiota johdotuksen yksityiskohtiin on merkittävä vaikutus myöhempään valmistukseen. Aloita avainkomponenttien sijainnista ja harkitse tiettyä piiriä ja koko piirilevyä. Specifying the location of key components and the path of the signal from the beginning helps ensure that the design achieves the expected work goals. Oikean suunnittelun hankkiminen kerran voi vähentää kustannuksia ja painetta ja siten lyhentää kehityssykliä. Ohitusvirtalähde Ohitusvirtalähteen asettaminen vahvistimen tehopäähän melun vähentämiseksi on erittäin tärkeä suunta piirilevyjen suunnitteluprosessissa, mukaan lukien nopeat operaatiovahvistimet ja muut nopeat piirit. On olemassa kaksi yleistä konfigurointimenetelmää nopeiden operaatiovahvistimien ohittamiseksi. * Tämä virtalähteen liittimen maadoitustapa on tehokkain useimmissa tapauksissa, jossa käytetään useita rinnakkaisia ​​kondensaattoreita operaatiovahvistimen virtalähteen nastan maadoittamiseen suoraan. Yleisesti ottaen kaksi rinnakkaista kondensaattoria riittää, mutta rinnakkaisten kondensaattorien lisääminen voi tuoda etuja joihinkin piireihin. Eri kapasitanssiarvoilla varustettujen kondensaattoreiden rinnakkaiskytkentä auttaa varmistamaan, että virtalähteen nastalla on erittäin alhainen vaihtovirtaimpedanssi (AC) laajalla taajuuskaistalla. Tämä on erityisen tärkeää operaatiovahvistimen teholähteen hylkäyssuhteen (PSR) vaimennustaajuudella. Tämä kondensaattori auttaa kompensoimaan vahvistimen alentunutta PSR:ää. Matalaimpedanssisen maaradan ylläpitäminen monilla kymmenen oktaavin alueilla auttaa varmistamaan, että haitallinen kohina ei pääse operaatiovahvistimeen. (Kuva 1) näyttää useiden kondensaattoreiden rinnakkaiskäytön edut. Matalilla taajuuksilla suuret kondensaattorit tarjoavat matalan impedanssin maadoitusreitin. But once the frequency reaches their own resonant frequency, the compatibility of the capacitor will be weakened and gradually appear inductive.