Bòrd cuairte clò-bhuailte duilgheadasan agus fuasglaidhean duilich

C: Mar a chaidh a ràdh roimhe seo mu luchd-dùbhlain sìmplidh, feumaidh cuid de luchd-dùbhlain a bhith ann agus tha an coileanadh dìreach mar a tha sinn a ’dùileachadh. Dè thachras ri strì pìos uèir?
A: Tha an suidheachadh eadar-dhealaichte. Is dòcha gu bheil thu a ’toirt iomradh air sreang no còmhlan treòrachaidh ann am bòrd cuairteachaidh clò-bhuailte a tha ag obair mar uèir. Leis nach eil superconductors aig teòthachd an t-seòmair rim faighinn fhathast, tha fad uèir meatailt ag obair mar fhreastair dìon-ìosal (a tha cuideachd ag obair mar inneal-toraidh agus inductor), agus feumar beachdachadh air a ’bhuaidh a th’ aige air a ’chuairt.
2. C: Chan fhaod seasamh an aghaidh uèir copar glè ghoirid ann an cuairt chomharran beag a bhith cudromach?
A: smaoinicheamaid air ADC 16-bit le impedance inntrigidh de 5k ω. Gabh ris gu bheil an loidhne chomharran gu cuir a-steach ADC air a dhèanamh suas de bhòrd cuairteachaidh clò-bhuailte àbhaisteach (0.038mm tiorma, 0.25mm de leud) le bann stiùiridh de 10cm de dh’fhaid. Tha neart aice mu 0.18 ω aig teòthachd an t-seòmair, a tha beagan nas lugha na 5K ω × 2 × 2-16 agus a ’dèanamh mearachd buannachd de 2LSB aig làn ìre.
Dh’fhaodar a ràdh, faodar an duilgheadas seo a lasachadh ma tha, mar a tha e mu thràth, bann stiùiridh bòrd cuairteachaidh PRINTED air a dhèanamh nas fharsainge. Ann an cuairtean analog, mar as trice tha e nas fheàrr còmhlan nas fharsainge a chleachdadh, ach is fheàrr le mòran de dhealbhadairean PCB (agus dealbhadairean PCB) leud bann as ìsle a chleachdadh gus suidheachadh loidhne chomharran a dhèanamh comasach. Gu crìch, tha e cudromach obrachadh a-mach an aghaidh a ’chòmhlain stiùiridh agus sgrùdadh a dhèanamh air a dhreuchd anns a h-uile duilgheadas a dh’ fhaodadh.
3. C: A bheil duilgheadas ann le comas a ’chòmhlain stiùiridh le leud ro mhòr agus an còmhdach meatailt air cùl a’ bhòrd cuairteachaidh PRINTED?
A: Is e ceist bheag a th ’ann. Ged a tha comasachd bho chòmhlan treòrachaidh bòrd cuairteachaidh PRINTED cudromach (eadhon airson cuairtean tricead ìosal, a dh ’fhaodas oscilidhean dìosganach àrd-tricead a thoirt gu buil), bu chòir a bhith air a mheas an-còmhnaidh an-toiseach. Mura h-eil seo fìor, chan eil eadhon còmhlan farsaing giùlain a tha a ’cruthachadh comas mòr na dhuilgheadas. Ma thig duilgheadasan am bàrr, faodar pìos beag den phlèana talmhainn a thoirt air falbh gus an comas gu talamh a lughdachadh.
C: Fàg a ’cheist seo airson mionaid! Dè a th ’anns an itealan stèidhichte?
A: Ma thèid foil copair air taobh iomlan bòrd cuairteachaidh PRINTED (no an eadar-chluicheadair gu lèir de bhòrd cuairteachaidh clò-bhuailte multilayer) a chleachdadh airson a dhol sìos, is e seo a chanas sinn ri plèana stèidhichte. Thèid uèir talmhainn sam bith a chuir air dòigh leis an neart agus an inductance as lugha a tha comasach. Ma tha siostam a ’cleachdadh plèana talmhainn, chan eil e cho coltach gum bi buaidh aig fuaim talmhainn air. A bharrachd air an sin, tha gnìomh sgèith agus fuarachadh cuideachd aig a ’phlèana talmhainn
C: Tha am plèana bunaiteach a tha air ainmeachadh an seo duilich dha luchd-saothrachaidh, ceart?
A: Bha duilgheadasan ann 20 bliadhna air ais. An-diugh, mar thoradh air leasachadh inneal-ceangail, strì an aghaidh solder agus teicneòlas solder tonn ann am bùird cuairte clò-bhuailte, tha saothrachadh plèana talmhainn air a thighinn gu bhith na chleachdadh àbhaisteach de bhùird cuairteachaidh clò-bhuailte.
C: Thuirt thu gu bheil an comas siostam a nochdadh airson fuaim talmhainn le bhith a ’cleachdadh plèana talmhainn gu math beag. Dè na tha air fhàgail den duilgheadas fuaim talmhainn nach gabh fhuasgladh?
A: Tha plèana talmhainn aig a ’chuairt bhunasach de shiostam fuaim stèidhichte, ach chan eil a neart agus an inductance neoni – ma tha an stòr gnàthach a-muigh làidir gu leòr, bheir e buaidh air comharran mionaideach. Faodar an duilgheadas seo a lughdachadh le bhith a ’rèiteachadh na bùird cuairteachaidh clò-bhuailte gu ceart gus nach bi sruth àrd a’ sruthadh gu ceàrnaidhean a bheir buaidh air bholtadh bunaiteach de chomharran mionaideachd. Aig amannan faodaidh briseadh no slit anns a ’phlèana talmhainn sruth mòr talmhainn a thoirt air falbh bhon àite chugallach, ach le bhith ag atharrachadh plèana na talmhainn gu làidir faodaidh e an comharra a chuir a-steach don àite mothachail, agus mar sin feumar an leithid de dhòigh a chleachdadh le cùram.
C: Ciamar a tha fios agam mun ìsleachadh bholtachd a chaidh a chruthachadh air plèana fon talamh?
A: mar as trice gabhaidh an ìsleachadh bholtachd a thomhas, ach uaireannan gabhaidh àireamhachadh a dhèanamh a rèir neart an stuth anns a ’phlèana talmhainn (tha seasamh 1 ounce de chopar an aghaidh 045m ω / □) agus fad an bann stiùiridh tro bheil an sruth a ’dol, ged a dh’ fhaodadh àireamhachadh a bhith iom-fhillte. Faodar bholtaids anns an raon dc gu tricead ìosal (50kHz) a thomhas le amplifiers ionnstramaid leithid AMP02 no AD620.
Chaidh buannachd an amplifier a shuidheachadh aig 1000 agus ceangailte ri oscilloscope le cugallachd 5mV / div. Faodar an amplifier a thoirt seachad bhon aon stòr cumhachd ris a ’chuairt ann an deuchainn, no bhon stòr cumhachd aige fhèin. Ach, ma tha an talamh amplifier air a sgaradh bhon bhunait cumhachd aige, feumaidh an oscilloscope a bhith ceangailte ri bunait cumhachd a ’chuairt cumhachd a thathar a’ cleachdadh.
Faodar an t-strì eadar dà phuing sam bith air a ’phlèana talmhainn a thomhas le bhith a’ cur probe ris an dà phuing. Tha an cothlamadh de bhuannachd amplifier agus cugallachd oscilloscope a ’toirt comas don chugallachd tomhais ruighinn 5μV / div. Bidh fuaim bhon amplifier ag àrdachadh leud an lùb tonn tonn oscilloscope le timcheall air 3μV, ach tha e fhathast comasach rùn de mu 1μV a choileanadh – gu leòr gus eadar-dhealachadh a dhèanamh air a ’mhòr-chuid de fhuaim talmhainn le misneachd suas ri 80%.
C: Dè bu chòir a thoirt fa-near mun dòigh deuchainn gu h-àrd?
A. Tha an cruth tonn AC a chaidh fhaicinn mar thoradh air inntrigeadh agus faodar a lughdachadh le bhith ag atharrachadh suidheachadh an luaidhe no le bhith a ’feuchainn ri cuir às don raon magnetach. A bharrachd air an sin, feumar dèanamh cinnteach gu bheil bunait an amplifier ceangailte ri stèidheachadh an t-siostaim. Ma tha an ceangal seo aig an amplifier chan eil slighe tilleadh sèididh ann agus chan obraich an amplifier. Bu chòir an talamh cuideachd dèanamh cinnteach nach cuir an dòigh togail a tha air a chleachdadh bacadh air cuairteachadh gnàthach a ’chuairt timcheall fo dheuchainn.
C: Ciamar a thomhais thu am fuaim àrd tricead?
A: Tha e duilich fuaim talmhainn hf a thomhas le amplifier ionnstramaid bann-leathann iomchaidh, agus mar sin tha probes fulangach hf agus VHF iomchaidh. Tha e a ’gabhail a-steach fàinne magnetach ferrite (trast-thomhas a-muigh 6 ~ 8mm) le dà choil de 6 ~ 10 tionndadh gach fear. Gus cruth-atharrachaidh aonaranachd àrd-tricead a chruthachadh, tha aon choil ceangailte ri cuir a-steach an anailisiche speactram agus am fear eile ris an probe.
Tha an dòigh deuchainn coltach ris a ’chùis tricead ìosal, ach bidh an anailisiche speactram a’ cleachdadh lùban caractar tricead-tricead gus fuaim a riochdachadh. Eu-coltach ri togalaichean fearainn ùine, faodar stòran fuaim aithneachadh gu furasta stèidhichte air na feartan tricead aca. A bharrachd air an sin, tha cugallachd an anailisiche speactram co-dhiù 60dB nas àirde na an oscilloscope bann-leathann.
C: Dè mu dheidhinn inductance uèir?
F: Cha bu chòir dearmad a dhèanamh air giùlan stiùirichean agus bannan giùlain PCB aig triceadan nas àirde. Gus obrachadh a-mach sreang dìreach agus bann stiùiridh, tha dà thuairmse air an toirt a-steach an seo.
Mar eisimpleir, bidh còmhlan treòrachaidh 1cm de dh’fhaid agus 0.25mm de leud a ’cruthachadh inductance de 10nH.
Inductance stiùiriche = 0.0002LLN2LR-0.75 μH
Mar eisimpleir, is e 1nh (0.5R = 7.26mm, L = 2cm) inductance uèir trast-thomhas a-muigh 0.5cm de dh’fhaid.
Inductance còmhlan giùlain = 0.0002LLN2LW + H + 0.2235W + HL + 0.5μH
Mar eisimpleir, is e inductance a ’chòmhlain giùlain bòrd cuairteachaidh clò-bhuailte 1cm 0.25 9.59nh (H = 0.038mm, W = 0.25mm, L = 1cm).
Ach, mar as trice tha an reactance inductive mòran nas lugha na an flux parasitic agus bholtadh brosnaichte den chuairt inductive gearraidh. Feumar an raon lùb a lùghdachadh oir tha an bholtadh brosnaichte ann an co-rèir ris an raon lùb. Tha seo furasta a dhèanamh nuair a tha sreangadh dà-chàraid.
Ann am bùird cuairte clò-bhuailte, bu chòir na slighean luaidhe is tilleadh a bhith faisg air a chèile. Bidh atharrachaidhean wiring beaga gu tric a ’lùghdachadh a’ bhuaidh, faic stòr A còmhla ri lùb lùth ìosal B.
Le bhith a ’lughdachadh na sgìre lùb no a’ meudachadh an astair eadar na lùban ceangail lughdaichidh a ’bhuaidh. Mar as trice tha an raon lùb air a lùghdachadh chun ìre as ìsle agus tha an astar eadar na lùban ceangail air a mheudachadh. Tha feum air sgiath magnetach uaireannan, ach tha e daor agus buailteach air fàilligeadh meacanaigeach, mar sin seachain e.
11. C: Ann an Q&A airson Einnseanairean Iarrtais, thathas a ’toirt iomradh air giùlan neo-àbhaisteach de chuairtean aonaichte. Bu chòir dha a bhith nas fhasa pàirtean sìmplidh leithid resistors a chleachdadh. Mìnich dè cho faisg ‘s a tha na pàirtean air leth.
A: Tha mi dìreach ag iarraidh gum bi resistor na inneal air leth, ach tha an siolandair goirid aig luaidhe resistor ag obair dìreach mar fhreastair fìor. Tha an fhìor fhreastair cuideachd a ’toirt a-steach a’ phàirt dìon samhlachail – a ’phàirt reactance. Tha comas beag aig a ’mhòr-chuid de luchd-dùbhlain (mar as trice 1 gu 3pF) ann an co-shìnte ris an aghaidh aca. Ged a tha cuid de luchd-dùbhlain film, tha gearradh helical groove anns na filmichean dùbhlanach aca gu ìre mhòr brosnachail, tha an ath-bhualadh inductive aca deichean no ceudan de nahen (nH). Gu dearbh, tha neartan leòn uèir mar as trice inductive seach capacitive (co-dhiù aig triceadan ìosal). Às deidh a h-uile càil, tha luchd-taic leòn uèir air an dèanamh le corailean, agus mar sin chan eil e neo-chumanta gum bi luchd-taic le sreang-uèir a ’toirt a-steach grunn microhm (μH) no deichean de microhm, no eadhon luchd-dùbhlain leòn uèir“ neo-inductive ”. (far a bheil leth de na coilich air an leòn gu deiseal agus an leth eile gu tuathal). Gus am bi an inductance a tha an dà leth den choil a ’cuir dheth a chèile) cuideachd 1μH no barrachd de inductance iarmharach. Airson resistors leòn-uèir luach àrd os cionn timcheall air 10k ω, tha na resistors a tha air fhàgail sa mhòr-chuid capacitive seach inductive, agus tha an comasachd suas ri 10pF, nas àirde na an ìre de fhilm tana àbhaisteach no resistors synthetigeach. Feumar beachdachadh gu faiceallach air an reactance seo nuair a thathar a ’dealbhadh chuairtean àrd-tricead anns a bheil resistors.
C: Ach tha mòran de na cuairtean air a bheil thu a ’toirt cunntas air an cleachdadh airson tomhas mionaideach aig DC no triceadan glè ìosal. Chan eil luchd-inntrigidh strae agus capacitors strae buntainneach anns na tagraidhean sin, ceart?
A: tha. Leis gu bheil leud bann farsaing aig transistors (an dà chuid air leth agus taobh a-staigh cuairtean aonaichte), faodaidh oscilidhean tachairt anns na ceudan no mìltean de chòmhlain megahertz nuair a thig an cuairteachadh gu crìch le luchd-inntrigidh. Tha droch bhuaidh aig na gnìomhan ceartachaidh agus ceartachaidh co-cheangailte ri oscilidhean air cruinneas tricead ìosal agus seasmhachd.
Nas miosa, is dòcha nach bi na h-oscilidhean rim faicinn air oscilloscope an dàrna cuid air sgàth gu bheil leud-bann an oscilloscope ro ìosal an coimeas ri leud bann nan oscilidhean tricead àrd a thathas a ’tomhas, no air sgàth gu bheil comas cosgais an probe oscilloscope gu leòr gus stad a chuir air na oscilidhean. Is e an dòigh as fheàrr air anailisiche speactram bann farsaing (tricead ìosal gu 15GHz gu h-àrd) a chleachdadh gus sgrùdadh a dhèanamh air an t-siostam airson oscilidhean faoighiche. Bu chòir an sgrùdadh seo a dhèanamh nuair a bhios an cur-a-steach ag atharrachadh thairis air an raon fiùghantach gu lèir, oir bidh oscilidhean faoighiche uaireannan a ’tachairt ann an raon cumhang den chòmhlan cur-a-steach.
C: A bheil ceistean ann mu luchd-dùbhlain?
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.
Aig amannan faodaidh co-èifeachdan teòthachd mòr a bhith feumail (faodar resistor + 3500ppm / ° C a chleachdadh gus dìoladh a dhèanamh airson kT / Q ann an co-aontar caractar diode snaim, mar a chaidh ainmeachadh roimhe ann an Q&AS airson Innleadairean Iarrtais). Ach san fharsaingeachd faodaidh seasamh an aghaidh teothachd a bhith na adhbhar mearachd ann an cuairtean mionaideachd.
Ma tha cruinneas a ’chuairt an urra ri maids dà fhreastair le co-èifeachdan teòthachd eadar-dhealaichte, an uairsin ge bith dè cho math sa thèid a mhaidseadh aig aon teòthachd, cha bhith e a’ maidseadh aig an taobh eile. Fiù ma tha na co-èifeachdan teòthachd aig dà fhreastair a ’maidseadh, chan eil gealltanas sam bith ann gum fuirich iad aig an aon teòthachd. Faodaidh fèin-teas a thèid a chruthachadh le caitheamh cumhachd a-staigh no teas a-muigh air a ghluasad bho stòr teas san t-siostam mì-chothromachadh teothachd adhbhrachadh, a dh ’adhbhraicheas strì. Faodaidh eadhon luchd-taic àrd-uèir uèirleas no fiolm meatailt mì-chothromachadh teodhachd ceudan (no eadhon mìltean) PPM / ℃. Is e am fuasgladh follaiseach dà fhreastair a chaidh a thogail a chleachdadh gus am bi iad le chèile gu math faisg air an aon mhaitrix, gus am bi cruinneas an t-siostaim air a mhaidseadh gu math fad na h-ùine. Faodaidh an t-substrate a bhith na wafers silicon a tha coltach ri cuairtean aonaichte mionaideach, wafers glainne no filmichean meatailt. Ge bith dè an t-substrate, tha an dà fhreastair a ’maidseadh gu math rè saothrachadh, tha co-èifeachdan teòthachd a tha a’ maidseadh gu math, agus tha iad aig faisg air an aon teòthachd (seach gu bheil iad cho faisg).