Metoade foar it realisearjen fan hege snelheid PCB-bedrading

Alhoewol printplaat (PCB) wiring spilet in wichtige rol yn hege-snelheid circuits, it is faak mar ien fan de lêste stappen yn it circuit design proses. D’r binne in protte aspekten fan hege snelheid PCB-bedrading. D’r binne in protte literatuer oer dit ûnderwerp foar referinsje. Dit artikel besprekt benammen de wiringproblemen fan hegesnelheidssirkels út in praktysk eachpunt. It haaddoel is om nije brûkers te helpen om omtinken te jaan oan in protte ferskillende problemen dy’t moatte wurde beskôge by it ûntwerpen fan hege-snelheid circuit PCB wiring. In oar doel is in jouwe in resinsje materiaal foar klanten dy’t hawwe net oanrekke PCB wiring foar in skoftke. Beheind troch de yndieling fan it artikel, dit artikel kin net alle problemen yn detail besprekke, mar it artikel sil de wichtige dielen besprekke dy’t it grutste effekt hawwe op it ferbetterjen fan circuitprestaasjes, it ferkoartjen fan ûntwerptiid en it besparjen fan modifikaasjetiid.

ipcb

Hoewol’t dit artikel rjochtet him op circuits yn ferbân mei hege-snelheid operasjonele fersterkers, binne de problemen en metoaden besprutsen yn dit artikel algemien fan tapassing op bedrading brûkt yn de measte oare hege-snelheid analoge circuits. As de operasjonele fersterker wurket yn in heul hege radiofrekwinsje (RF) frekwinsjeband, hinget de prestaasjes fan it circuit foar in grut part ôf fan ‘e PCB-yndieling. De hege-optreden circuit design dat sjocht der goed op ‘e tekening kin allinnich krije gewoane prestaasjes as it wurdt beynfloede troch achteleas en achteleas wiring. Dêrom, pre-beskôging en omtinken foar wichtige details tidens de hiele wiring proses sil helpe te garandearjen de ferwachte circuit prestaasje. Schematysk Hoewol’t in goede skema net garandearje in goede wiring, begjint in goede wiring mei in goede skema. By it tekenjen fan it skematyske diagram, moatte wy goed tinke, en wy moatte beskôgje de sinjaalrjochting fan ‘e hiele sirkwy. As der in normale en stabile sinjaalstream fan links nei rjochts yn it skema, dan moat der in like goede sinjaal flow op de PCB. Jou safolle nuttige ynformaasje mooglik oer it skema. Op dizze manier, sels as guon problemen net kinne wurde oplost troch de circuitûntwerpingenieur, kinne klanten ek oare kanalen sykje om de circuitproblemen op te lossen. Neist de mienskiplike referinsje identifiers, macht konsumpsje, en flater tolerânsje, hokker oare ynformaasje moat wurde jûn yn it skema? It folgjende sil wat suggestjes leverje om gewoane skema’s te feroarjen yn ‘e bêste skema’s. Foegje golffoarmen ta, meganyske ynformaasje oer de behuizing, lingte fan printe rigels en lege gebieten; oanjaan hokker ûnderdielen moatte wurde pleatst op de PCB; jouwe oanpassing ynformaasje, komponint wearde berik, waarmte dissipation ynformaasje, kontrôle impedance printe rigels, opmerkings, en koarte circuits Aksje beskriuwing en oare ynformaasje, etc. Leau net dat as jo de bedrading net sels ûntwerpe, jo genôch tiid moatte tastean om it ûntwerp fan ‘e bedrading persoan foarsichtich te kontrolearjen. In lytse previnsje kin hûndert kear de remedie wurdich wêze. Ferwachtsje net dat de wiringpersoan de ideeën fan ‘e ûntwerper begrypt. Iere mieningen en begelieding yn it proses fan wiringûntwerp binne it wichtichste. De mear ynformaasje dy’t kin wurde levere, en hoe mear belutsen by it hiele wiringproses, hoe better de resultearjende PCB sil wêze. Stel in foarlopich foltôgingspunt foar de yngenieur foar wiringûntwerp, en kontrolearje gau neffens it winske foarútgongsrapport foar wiring. Dizze metoade mei sletten lus kin foarkomme dat de bedrading dwaalt, sadat de mooglikheid fan opnij ûntwerp minimalisearret. De ynstruksjes dy’t moatte wurde jûn oan ‘e wiring yngenieur omfetsje: in koarte beskriuwing fan’ e circuit funksje, in skematyske diagram fan ‘e PCB oanjout de ynfier- en útfier lokaasjes, PCB stapeling ynformaasje (bygelyks, hoe dik it boerd is, hoefolle lagen d’r binne detaillearre ynformaasje oer elke sinjaallaach en grûnflak: enerzjyferbrûk, grûndraad, analoog sinjaal, digitaal sinjaal en RF-sinjaal, ensfh.); hokker sinjalen binne nedich foar eltse laach; de pleatsing fan wichtige komponinten is fereaske; de krekte lokaasje fan bypass-komponinten; dy printe rigels binne wichtich; hokker rigels moatte kontrolearje impedance printe rigels; Hokker linen moatte oerienkomme mei de lingte; de grutte fan ‘e komponinten; hokker printe rigels moatte fier fan elkoar ôf (of tichtby); hokker linen moatte fier fuort fan elkoar (of tichtby); hokker ûnderdielen moatte fier fan elkoar ôf (of tichtby); hokker komponinten moatte wurde pleatst op de PCB Boppe, hokker wurde pleatst hjirûnder. Wiring design yngenieurs kinne nea kleie oer tefolle ynformaasje dy’t moat wurde jûn. Der is nea tefolle ynformaasje. Folgjende sil ik in learûnderfining diele: sawat 10 jier lyn haw ik in ûntwerpprojekt útfierd fan in multi-layer oerflakbefestigingsboerd mei komponinten oan beide kanten fan it circuit board. Brûk in protte skroeven om it bestjoer te befestigjen yn in fergulde aluminiumhúsfesting (om’t d’r tige strange noarmen binne foar skokbestriding). De pins dy’t bias feedthrough jouwe troch it boerd. Dizze pin is ferbûn mei de PCB troch soldering triedden. Dit is in heul yngewikkeld apparaat. Some components on the board are used for test setting (SAT). Mar de yngenieur hat dúdlik definiearre de lokaasje fan dizze komponinten. Wêr binne dizze komponinten ynstalleare? Krekt ûnder it boerd. As produktyngenieurs en technici it heule apparaat moatte demontearje en nei it foltôgjen fan de ynstellings opnij gearstalle, wurdt dizze proseduere heul yngewikkeld. Therefore, such errors must be minimized as much as possible. Position is just like in the PCB, position is everything. Wêr te setten in circuit op de PCB, wêr te ynstallearjen syn spesifike circuit komponinten, en wat oare neistlizzende circuits binne, allegearre dy’t hiel wichtich. Gewoanlik binne de posysjes fan ynput, útfier en stroomfoarsjenning foarbepaald, mar de sirkels tusken har moatte kreatyf wêze. Dit is de reden dat omtinken foar bedradingdetails in wichtige ynfloed sil hawwe op folgjende fabrikaazje. Begjin mei de lokaasje fan wichtige komponinten en beskôgje it spesifike circuit en de hiele PCB. It opjaan fan de lokaasje fan wichtige komponinten en it paad fan it sinjaal fan it begjin ôf helpt te soargjen dat it ûntwerp de ferwachte wurkdoelen berikt. Ien kear it juste ûntwerp krije kin kosten en druk ferminderje, en dêrom de ûntwikkelingssyklus ynkoarte. Bypass Netzteil It ynstellen fan in bypass Netzteil oan ‘e macht ein fan’ e fersterker te ferminderjen lûd is in tige wichtige rjochting yn de PCB design proses, ynklusyf foar hege-snelheid operasjonele fersterkers en oare hege-snelheid circuits. D’r binne twa mienskiplike konfiguraasjemetoaden foar it omgean fan operaasjefersterkers mei hege snelheid. * Dizze metoade foar it grûnjen fan ‘e stroomfoarsjenningsterminal is yn’ e measte gefallen de meast effektyf, mei meardere parallelle kondensatoren om de stroomfoarsjenningspin fan ‘e operasjonele fersterker direkt te grûnen. Algemien sprutsen, twa parallelle capacitors binne genôch, mar it tafoegjen fan parallelle capacitors kin bringe foardielen foar guon circuits. Parallelle ferbining fan kondensatoren mei ferskillende kapasitanswearden helpt om te soargjen dat de voeding pin hat in heul lege wikselstroom (AC) impedânsje oer in brede frekwinsjeband. Dit is benammen wichtich by de attenuation frekwinsje fan de operasjonele fersterker Netzteil ôfwizing ratio (PSR). Dizze kondensator helpt te kompensearjen foar de fermindere PSR fan ‘e fersterker. Behâld fan in lege-impedânsje grûnpaad yn in protte tsien-oktaafbereiken sil helpe om te soargjen dat skealik lûd net yn ‘e op-amp kin komme. (Ofbylding 1) toant de foardielen fan it brûken fan meardere capacitors parallel. By lege frekwinsjes jouwe grutte kondensatoren in grûnpaad mei lege impedânsje. Mar as de frekwinsje har eigen resonânsjefrekwinsje berikt, sil de kompatibiliteit fan ‘e kondensator ferswakke wurde en stadichoan induktyf ferskine.