Clóbhuailte ciorcad fadhbanna agus réitigh deacra

Q: As mentioned earlier about simple resistors, there must be some resistors whose performance is exactly what we expect. What happens to the resistance of a section of wire?
A: Tá an scéal difriúil. Is dócha go bhfuil tú ag tagairt do shreang nó do bhanda seoltaí i gclár ciorcad priontáilte a fheidhmíonn mar shreang. Ós rud é nach bhfuil sár-stiúrthóirí teocht an tseomra ar fáil fós, gníomhaíonn aon fhaid de shreang miotail mar fhriotóir ísealfhriotaíochta (a fheidhmíonn mar toilleoir agus ionduchtóir freisin), agus caithfear a éifeacht ar an gciorcad a mheas.
2. C: Níor cheart go mbeadh tábhacht le friotaíocht sreinge copair an-ghearr i gciorcad comhartha beag?
A: déanaimis machnamh ar ADC 16-giotán le impedance ionchuir de 5k ω. Glac leis go bhfuil an líne comhartha don ionchur ADC comhdhéanta de ghnáthchlár ciorcad priontáilte (0.038mm tiubh, 0.25mm ar leithead) le banda seoltaí 10cm ar fhad. Tá friotaíocht de thart ar 0.18 ω ag teocht an tseomra, atá beagán níos lú ná 5K ω × 2 × 2-16 agus táirgeann sé earráid gnóthachain 2LSB ag an gcéim iomlán.
Is féidir a mhaíomh go bhféadtar an fhadhb seo a mhaolú má dhéantar banda seoltaí an bhoird chiorcaid PRINTED a leathnú níos leithne. I gciorcaid analógacha, b’fhearr i gcoitinne banda níos leithne a úsáid, ach is fearr le go leor dearthóirí PCB (agus dearthóirí PCB) íos-leithead banda a úsáid chun socrúchán líne comhartha a éascú. Mar fhocal scoir, tá sé tábhachtach friotaíocht an bhanda seoltaí a ríomh agus a ról a anailísiú i ngach fadhb fhéideartha.
3. C: An bhfuil fadhb ann le toilleas an bhanda seoltaí le leithead ró-mhór agus an ciseal miotail ar chúl an chláir chiorcaid PRINTED?
A: Is ceist bheag í. Cé go bhfuil toilleas ó bhanda seoltaí an bhoird chiorcaid PRINTED tábhachtach (fiú amháin i gcás ciorcad minicíochta íseal, ar féidir leo ascalaithe seadánacha ardmhinicíochta a tháirgeadh), ba cheart a mheas i gcónaí ar dtús. Murab amhlaidh, ní fadhb í fiú banda seoltaí leathan a fhoirmíonn toilleas mór. Má thagann fadhbanna chun cinn, is féidir limistéar beag den eitleán talún a bhaint chun an toilleas go talamh a laghdú.
C: Fág an cheist seo ar feadh nóiméad! Cad é an t-eitleán ar an talamh?
A: Má úsáidtear scragall copair ar an taobh iomlán de bhord ciorcad PRINTED (nó an t-idirnasc iomlán de bhord ciorcad priontáilte ilteangach) le haghaidh talún, ansin is é seo a thugaimid eitleán bunaithe. Socrófar aon sreang talún leis an bhfriotaíocht agus an ionduchtas is lú is féidir. Má úsáideann córas eitleán talmhaithe, is lú an seans go mbeidh tionchar ag torann talmhaithe air. Ina theannta sin, tá sé de fheidhm ag an eitleán bunáite sciath agus fuarú
C: Tá an t-eitleán ar an talamh a luaitear anseo deacair do mhonaróirí, ceart?
A: Bhí roinnt fadhbanna 20 bliain ó shin. Sa lá atá inniu ann, mar gheall ar fheabhas a chur ar theicneolaíocht ceanglóra, friotaíocht sádrála agus sádrála tonnta i gclár ciorcad priontáilte, tá déantúsaíocht eitleáin ar an talamh anois mar ghnáthoibríocht ag cláir chiorcad priontáilte.
C: Dúirt tú gur beag an fhéidearthacht atá ann córas a nochtadh do thorann talún trí eitleán talún a úsáid. Cad iad na hiarsmaí den fhadhb torainn talún nach féidir a réiteach?
A: Tá plána talún ag ciorcad bunúsach chórais torainn faoi thalamh, ach níl a fhriotaíocht agus a ionduchtas nialasach – má tá an foinse reatha seachtrach láidir go leor, beidh tionchar aige ar chomharthaí beachta. Is féidir an fhadhb seo a íoslaghdú trí na cláir chiorcad priontáilte a shocrú i gceart ionas nach sreabhann sruth ard go ceantair a mbíonn tionchar acu ar voltas bunáite comharthaí beachtais. Uaireanta is féidir le briseadh nó scoilt san eitleán talún sruth mór talún a atreorú ón limistéar íogair, ach is féidir an plána talún a athrú go forneartach an comhartha a atreorú isteach sa limistéar íogair, mar sin caithfear teicníc den sórt sin a úsáid go cúramach.
C: Conas a bheidh a fhios agam an titim voltais a ghintear ar eitleán faoi thalamh?
A: de ghnáth is féidir an titim voltais a thomhas, ach uaireanta is féidir ríomhanna a dhéanamh bunaithe ar fhriotaíocht an ábhair san eitleán ar an talamh (tá friotaíocht 10m ω / □ ag ainmniúil 45 unsa copair agus fad an banda seoltaí trína dtéann an sruth, cé gur féidir le ríomhanna a bheith casta. Is féidir voltais sa raon dc go minicíocht íseal (50kHz) a thomhas le aimplitheoirí ionstraimíochta mar AMP02 nó AD620.
Socraíodh gnóthachan an aimplitheoir ag 1000 agus bhí sé ceangailte le oscilloscóp le híogaireacht 5mV / div. Féadfar an aimplitheoir a sholáthar ón bhfoinse cumhachta céanna leis an gciorcad atá faoi thástáil, nó óna fhoinse cumhachta féin. Mar sin féin, má tá talamh an aimplitheoir scartha óna bhonn cumhachta, ní mór an oscilloscóp a cheangal le bonn cumhachta an chiorcaid chumhachta a úsáidtear.
Is féidir an fhriotaíocht idir dhá phointe ar bith ar an bplána talún a thomhas trí thóireadóir a chur leis an dá phointe. Cuireann an teaglaim de ghnóthachan aimplitheoir agus íogaireacht oscilloscóp ar chumas an íogaireacht tomhais 5μV / div a bhaint amach. Méadóidh torann ón aimplitheoir leithead an chuar tonnform oscilloscóp faoi 3μV, ach is féidir fós réiteach de thart ar 1μV a bhaint amach – go leor chun an chuid is mó den torann talún a idirdhealú le muinín suas le 80%.
C: Cad ba chóir a thabhairt faoi deara faoin modh tástála thuas?
A: Spreagfaidh aon réimse maighnéadach malartach voltas ar an luaidhe probe, ar féidir é a thástáil trí ghearrchiorcad a dhéanamh ar na tóireadóirí chuig a chéile (agus cosán sraonadh a sholáthar d’fhriotaíocht na talún) agus an tonnform oscilloscóp a bhreathnú. Tá an tonnform AC a breathnaíodh mar gheall ar ionduchtú agus is féidir í a íoslaghdú trí shuíomh na luaidhe a athrú nó trí iarracht a dhéanamh deireadh a chur leis an réimse maighnéadach. Ina theannta sin, is gá a chinntiú go bhfuil bunú an aimplitheoir ceangailte le bunú an chórais. Má tá an nasc seo ag an aimplitheoir níl aon bhealach fillte sraonadh ann agus ní oibreoidh an aimplitheoir. Ba cheart go gcinnteodh an talamh freisin nach gcuireann an modh fothaithe a úsáidtear isteach ar dháileadh reatha an chiorcaid atá faoi thástáil.
C: Conas an torann talún ardmhinicíochta a thomhas?
F: Tá sé deacair torann talún hf a thomhas le aimplitheoir ionstraimíochta leathanbhanda oiriúnach, mar sin tá tóireadóirí éighníomhacha hf agus VHF oiriúnach. Is éard atá ann fáinne maighnéadach ferrite (trastomhas seachtrach 6 ~ 8mm) le dhá chorna 6 ~ 10 cas an ceann. Chun claochladán aonrúcháin ardmhinicíochta a fhoirmiú, tá corna amháin ceangailte le hionchur an anailíseora speictrim agus an ceann eile leis an probe.
Tá an modh tástála cosúil leis an gcás minicíochta íseal, ach úsáideann an anailísí speictrim cuair shaintréithe aimplitiúid chun torann a léiriú. Murab ionann agus airíonna fearainn ama, is féidir foinsí torainn a idirdhealú go héasca bunaithe ar a dtréithe minicíochta. Ina theannta sin, tá íogaireacht an anailíseora speictrim 60dB ar a laghad níos airde ná íogaireacht an oscilloscóp leathanbhanda.
C: Cad mar gheall ar ionduchtú sreinge?
F: Ní féidir neamhaird a dhéanamh ar ionduchtú seoltóirí agus bandaí seoltaí PCB ag minicíochtaí níos airde. D’fhonn ionduchtú sreang dhíreach agus banda seoltaí a ríomh, tugtar dhá chomhfhogasú isteach anseo.
Mar shampla, beidh banda seoltaí 1cm ar fhad agus 0.25mm ar leithead mar ionduchtas 10nH.
Ionduchtú seoltóra = 0.0002LLN2LR-0.75 μH
Mar shampla, is é 1nh (0.5R = 7.26mm, L = 2cm) ionduchtú sreang trastomhas seachtrach 0.5mm ar fhad 1mm.
Ionduchtú banda seoltaí = 0.0002LLN2LW + H + 0.2235W + HL + 0.5μH
Mar shampla, is é 1nh (H = 0.25mm, W = 9.59mm, L = 0.038cm) ionduchtacht an bhanda seoltaí clár ciorcad priontáilte 0.25cm ar leithead 1mm.
Mar sin féin, is gnách go mbíonn an t-imoibríocht ionduchtach i bhfad níos lú ná an flosc seadánacha agus voltas spreagtha an chiorcaid ionduchtaithe ghearrtha. Caithfear an limistéar lúb a íoslaghdú toisc go bhfuil an voltas spreagtha comhréireach leis an limistéar lúb. Is furasta é seo a dhéanamh nuair a bhíonn sreangú péire casta.
I gclár ciorcad priontáilte, ba chóir go mbeadh na cosáin luaidhe agus fillte gar dá chéile. Is minic a laghdaíonn athruithe beaga sreangaithe an tionchar, féach foinse A in éineacht le lúb fuinnimh íseal B.
Laghdóidh sé an éifeacht an limistéar lúb a laghdú nó an fad idir na lúb cúplála a mhéadú. De ghnáth laghdaítear an t-achar lúb chomh híseal agus is féidir agus is féidir an fad idir na lúb cúplála a uasmhéadú. Teastaíonn sciath maighnéadach uaireanta, ach tá sé costasach agus seans maith go dteipfidh air go meicniúil, mar sin seachain é.
11. C: I Q&A d’Innealtóirí Feidhmchláir, is minic a luaitear iompar neamh-idéalach ciorcad comhtháite. Ba chóir go mbeadh sé níos éasca comhpháirteanna simplí mar fhriotóirí a úsáid. Mínigh gaireacht na gcomhpháirteanna idéalach.
A: Níl uaim ach friotóir a bheith ina fheiste idéalach, ach gníomhaíonn an sorcóir gearr ag luaidhe friotóra díreach cosúil le friotóir íon. Cuimsíonn an friotóir iarbhír an chomhpháirt friotaíochta samhlaíoch – an chomhpháirt imoibríochta. Tá toilleas beag ag an gcuid is mó de na friotóirí (1 go 3pF de ghnáth) i gcomhthreo lena bhfriotaíocht. Cé go bhfuil roinnt friotóirí scannáin, tá gearradh groove helical ina scannáin resistive ionduchtach den chuid is mó, tá a n-imoibríocht ionduchtach deich nó na céadta nahen (nH). Ar ndóigh, bíonn friotaí créachta sreinge ionduchtach seachas capacitive (ag minicíochtaí ísle ar a laghad). Tar éis an tsaoil, déantar cornaí le friotóirí sreang-chréachta, mar sin níl sé neamhchoitianta go mbeadh ionduchtuithe ag roinnt friotóirí sreang-chréachta ar roinnt micrea -hm (μH) nó na mílte micrea -hm, nó fiú friotóirí créachta sreinge “neamh-ionduchtach” mar a thugtar orthu. (sa chás go ndéantar leath de na cornaí a fhoirceannadh deiseal agus an leath eile tuathalach). Ionas go gcealaíonn an t-ionduchtas a tháirgeann an dá leath den chorna a chéile) tá 1μH nó níos mó de ionduchtacht iarmharach aige freisin. Maidir le friotóirí créachta sreinge ardluacha os cionn thart ar 10k ω, tá na friotóirí atá fágtha capacitive seachas ionduchtach den chuid is mó, agus tá an toilleas suas le 10pF, níos airde ná cumas friotóirí scannáin tanaí chaighdeánaigh nó sintéiseacha. Caithfear an t-imoibríocht seo a mheas go cúramach agus ciorcaid ardmhinicíochta á ndearadh ina bhfuil friotóirí.
C: Ach úsáidtear go leor de na ciorcaid a ndéanann tú cur síos orthu le haghaidh tomhais bheachta ag DC nó minicíochtaí an-íseal. Ní bhaineann ionduchtóirí ar strae agus toilleoirí fánacha leis na feidhmchláir seo, ceart?
A: sea. Toisc go bhfuil leithead bandaí an-leathan ag trasraitheoirí (scoite agus laistigh de chiorcaid chomhtháite), is féidir le ascalaithe tarlú uaireanta sna céadta nó na mílte banda meigeavata nuair a chríochnaíonn an ciorcad le hualach ionduchtach. Tá drochéifeachtaí ag na gníomhartha fritháireamh agus ceartaithe a bhaineann le ascalaithe ar chruinneas agus ar chobhsaíocht minicíochta íseal.
Níos measa fós, b’fhéidir nach mbeidh na ascalaithe le feiceáil ar oscilloscóp ach toisc go bhfuil bandaleithead an oscilloscóp ró-íseal i gcomparáid le bandaleithead na n-ascalaithe ardmhinicíochta atá á dtomhas, nó toisc gur leor acmhainn luchtaithe an probe oscilloscóp chun na ascalaithe a stopadh. Is é an modh is fearr ná anailísí speictrim banda leathan (minicíocht íseal go 15GHz thuas) a úsáid chun an córas a sheiceáil le haghaidh ascalaithe seadánacha. Ba cheart an seiceáil seo a dhéanamh nuair a athraíonn an t-ionchur thar an raon iomlán dinimiciúil, toisc go mbíonn ascalaithe seadánacha uaireanta i raon an-chúng den bhanda ionchuir.
C: An bhfuil aon cheist ann faoi fhriotóirí?
A: The resistance of a resistor is not fixed, but varies with temperature. The temperature coefficient (TC) varies from a few PPM /°C(millionths per degree Celsius) to several thousand PPM /°C. The most stable resistors are wire wound or metal film resistors, and the worst are synthetic carbon film resistors.
Uaireanta is féidir comhéifeachtaí teochta móra a bheith úsáideach (is féidir friotóir + 3500ppm / ° C a úsáid chun kT / Q a chúiteamh i gcothromóid tréith an dé-óid acomhal, mar a luadh cheana i Q&AS d’Innealtóirí Feidhmchláir). Ach go ginearálta is féidir le friotaíocht le teocht a bheith ina foinse earráide i gciorcaid bheachtais.
Má tá cruinneas an chiorcaid ag brath ar mheaitseáil dhá fhriotóir le comhéifeachtaí teochta difriúla, ansin is cuma cé chomh maith agus a mheaitseáiltear ag teocht amháin, ní bheidh sé comhoiriúnach leis an gceann eile. Fiú má mheaitseálann comhéifeachtaí teochta dhá fhriotóir, níl aon ráthaíocht ann go bhfanfaidh siad ag an teocht chéanna. Is féidir le féin-teas a ghineann tomhaltas cumhachta inmheánach nó teas seachtrach a tharchuirtear ó fhoinse teasa sa chóras a bheith ina chúis le neamhréireanna teochta, agus friotaíocht mar thoradh air. Fiú amháin friotóirí sreinge sreinge nó scannáin miotail d’ardchaighdeán is féidir go mbeadh mímheaitseálacha teochta na céadta (nó na mílte fiú) PPM / ℃. Is é an réiteach follasach ná dhá fhriotóir a tógadh ionas go mbeidh siad an-ghar don mhaitrís chéanna, ionas go mbeidh cruinneas an chórais comhoiriúnach go maith i gcónaí. Is féidir leis an tsubstráit a bheith ina sliseoga sileacain a insamhail ciorcaid chomhtháite bheachta, sliseoga gloine nó scannáin mhiotail. Beag beann ar an tsubstráit, meaitseálann an dá fhriotóir go maith le linn na monaraíochta, tá comhéifeachtaí teochta comhoiriúnaithe go maith acu, agus tá siad ag an teocht chéanna beagnach (toisc go bhfuil siad chomh gar).