Hvernig á að hanna PCB frá hagnýtu sjónarmiði?

PCB ( prentuð hringrás borð ) raflagnir gegna lykilhlutverki í háhraða hringrásum. Þessi grein fjallar aðallega um raflögunarvandamál háhraða hringrása frá hagnýtu sjónarmiði. Megintilgangurinn er að hjálpa nýjum notendum að verða meðvitaðir um mörg mismunandi atriði sem þarf að hafa í huga við hönnun PCB raflagna fyrir háhraða hringrás. Annar tilgangur er að veita endurnýjunarefni fyrir viðskiptavini sem hafa ekki orðið fyrir PCB raflögnum í nokkurn tíma. Vegna takmarkaðs pláss er ekki hægt að fjalla ítarlega um öll málin í þessari grein, en við munum fjalla um helstu hluta sem hafa mest áhrif á að bæta afköst hringrásar, draga úr hönnunartíma og spara breytingartíma.

ipcb

Hvernig á að hanna PCB frá hagnýtu sjónarmiði

Þó að áherslan hér sé á hringrásir sem tengjast háhraða rekstrarmagnara, eiga vandamálin og aðferðirnar sem fjallað er um hér almennt við um raflögn fyrir flesta aðra háhraða hliðræna hringrás. Þegar rekstrarmagnarar starfa á mjög háum útvarpsbylgjum (RF), er afköst hringrásarinnar að miklu leyti háð PCB raflögnum. Það sem lítur út fyrir góða afkastamikla hringrásarhönnun á „teikniborðinu“ getur endað með miðlungs afköstum ef það þjáist af slæmum raflögnum. Fyrirhugun og athygli á mikilvægum smáatriðum í gegnum raflögn ferli mun hjálpa til við að tryggja tilætluð hringrás árangur.

Skýringarmynd

Þrátt fyrir að góðar skýringarmyndir tryggi ekki góða raflögn, þá byrja góðar raflögn með góðu teikningum. Teiknimyndin verður að teikna vandlega og íhuga merkisstefnu alls hringrásarinnar. Ef þú ert með venjulegt, stöðugt merki frá vinstri til hægri í skýringarmyndinni, þá ættirðu að hafa jafn gott merki á PCB. Gefðu eins mikið af gagnlegum upplýsingum og mögulegt er um skýringarmyndina. Vegna þess að stundum er hringhönnuðurinn ekki tiltækur, viðskiptavinurinn mun biðja okkur um að hjálpa til við að leysa vandamál hringrásarinnar. Hönnuðir, tæknimenn og verkfræðingar sem vinna þetta verk verða mjög þakklátir, þar á meðal við.

Umfram venjuleg tilvísunarauðkenni, orkunotkun og villuþol, hvaða aðrar upplýsingar ætti að gefa í skýringarmynd? Hér eru nokkrar tillögur til að breyta venjulegu skýringarmynd í fyrsta flokks skýringarmynd. Bæta við bylgjuformi, vélrænni upplýsingum um skelina, prentaða línulengd, autt svæði; Tilgreindu hvaða íhluti þarf að setja á PCB; Gefðu upplýsingar um aðlögun, svið íhluta, upplýsingar um hitaleiðni, stjórnað viðnám prentaðar línur, athugasemdir, hnitmiðaða hringrásaraðgerðarlýsingu … (meðal annarra).

Treystu engum

Ef þú hannar ekki þínar eigin raflögn, vertu viss um að gefa þér nægan tíma til að athuga hönnun snúrunnar. Smá forvarnir eru hundrað sinnum virði til lækninga hér. Ekki búast við að kaðallsmaðurinn skilji hvað þú ert að hugsa. Inntak þitt og leiðsögn er mikilvægast í upphafi hönnunarferlis raflögn. Því meiri upplýsingar sem þú getur veitt og því meira sem þú tekur þátt í raflögninni því betri verður PCB fyrir vikið. Stilltu bráðabirgða frágangsstað fyrir hönnunarverkfræðinginn fyrir kaðall – fljótleg athugun á framvinduskýrslu kaðalla sem þú vilt. Þessi „lokaða lykkja“ nálgun kemur í veg fyrir að raflögn villist af og lágmarkar þannig möguleika á endurvinnslu.

Leiðbeiningar til rafmagnsverkfræðinga eru: stutt lýsing á hringrásaraðgerðum, PCB teikningar sem gefa til kynna inntaks- og úttaksstöðu, PCB kaskad upplýsingar (td hversu þykk borð er, hversu mörg lög eru, smáatriði hvers merkislags og jarðtengingarplan – orkunotkun , jörð, hliðstæða, stafræna og RF merki); Lögin þurfa þessi merki; Krefjast staðsetningar mikilvægra íhluta; Nákvæm staðsetning framhjáþáttar; Hvaða prentuðu línur eru mikilvægar; Hvaða línur þurfa að stjórna viðnám prentuðum línum; Hvaða línur þurfa að passa við lengdina; Mál íhluta; Hvaða prentuðu línur þurfa að vera langt (eða nálægt) frá hvor annarri; Hvaða línur þurfa að vera langt (eða nálægt) frá hvor annarri; Hvaða íhlutir þurfa að vera staðsettir í burtu frá (eða nálægt) hvor öðrum; Hvaða íhluti ætti að setja ofan á og hverja á botn PCB? Aldrei kvarta yfir því að þurfa að gefa einhverjum of miklar upplýsingar – of lítið? Er; Of mikið? Alls ekki.

Ein lærdómstími: Fyrir um það bil 10 árum hannaði ég margs konar yfirborðsfest hringrás-á borðinu voru íhlutir á báðum hliðum. Plöturnar eru festar við gullhúðuð álskel (vegna strangra höggþéttra forskrifta). Pinnar sem veita hlutdrægan innflutning fara í gegnum spjaldið. Pinninn er tengdur við PCB með suðuvír. Það er mjög flókið tæki. Sumir íhlutir á spjaldinu eru notaðir til prófunarstillingar (SAT). But I’ve defined exactly where these components are. Getur þú giskað á hvar þessir íhlutir eru settir upp? Undir stjórn, by the way. Vöruverkfræðingar og tæknimenn eru ekki ánægðir þegar þeir þurfa að taka allt í sundur og setja það saman aftur eftir að þeir hafa lokið uppsetningunni. Ég hef ekki gert þessi mistök síðan.

staðsetning

Eins og í PCB, staðsetning er allt. Þar sem hringrás er sett á PCB, þar sem sérstakir hringrásarhlutir þess eru settir upp og hvaða aðrar hringrásir eru við hliðina á honum eru allar mjög mikilvægar.

Venjulega eru inntaks-, úttaks- og aflgjafarstaðir fyrirfram ákveðnir en hringrásin á milli þeirra þarf að vera „skapandi“. Þetta er ástæðan fyrir því að borga eftirtekt til smáatriða raflagna getur borgað mikinn arð. Byrjaðu á staðsetningu lykilhluta, íhugaðu hringrásina og allt PCB. Að tilgreina staðsetningu helstu íhluta og leið merkja frá upphafi hjálpar til við að tryggja að hönnunin virki eins og til er ætlast. Að fá hönnunina í fyrsta skipti dregur úr kostnaði og streitu – og þar með þróunarferlum.

Sniðganga aflgjafann

Hliðarbraut á máttarhlið magnarans til að draga úr hávaða er mikilvægur þáttur í PCB hönnunarferlinu-bæði fyrir háhraða rekstrarmagnara og aðra háhraða hringrás. Það eru tvær algengar stillingar hjá framhjáhraðahraðamagnara.

Rafmagns jarðtenging: Þessi aðferð er skilvirkasta í flestum tilfellum, með því að nota marga shunt þétti til að jarðtengja rafmagnspinna á op magnara beint. Tveir shunt þéttir eru yfirleitt nægir – en að bæta við shunt þéttum getur verið gagnlegt fyrir sumar hringrásir.

Samhliða þéttir með mismunandi þolgetu hjálpa til við að tryggja að aflgjafarpinnar sjái aðeins lítið AC -viðnám yfir breitt band. Þetta er sérstaklega mikilvægt við aðgerðartilfellingu höfnunartíðni (PSR) dempunartíðni. Þéttir hjálpar til við að bæta upp minni PSR magnarans. Jarðleiðir sem viðhalda lágri viðnámi yfir mörgum tíx bilum munu hjálpa til við að tryggja að skaðlegur hávaði berist ekki í magnarann. Mynd 1 sýnir kosti þess að nota marga samtímis rafmagnsílát. Á lágri tíðni veita stórir þéttir aðgang að jörðu með lágri viðnám. En þegar tíðnin hefur náð ómunartíðni þeirra verða þéttir minna afkastamiklir og taka á sig meiri tilfinningu. Þess vegna er mikilvægt að hafa marga þétta: þegar tíðnisvörun annars þéttis byrjar að minnka kemur tíðnissvörun hins þétta við sögu og viðheldur þannig mjög lágum AC-viðnámi yfir mörgum tíu áttundum.

Byrjaðu beint frá aflpinna rekstrarmagnarans; Þéttir með lágmarks rýmd og lágmarks líkamlega stærð ættu að vera staðsett á sömu hlið PCB og rekstrarmagnarinn – eins nálægt magnaranum og mögulegt er. Jarðtengi þéttisins skal tengt beint við jarðtengingarplanið með stysta pinna eða prentuðu vír. Jarðtengingin sem nefnd er hér að ofan skal vera eins nálægt álagi magnarans og unnt er til að lágmarka truflun milli afls og jarðtengingar. Mynd 2 sýnir þessa tengingaraðferð.

Þetta ferli ætti að endurtaka fyrir þéttar þéttir. Best er að byrja með lágmarksrýmd 0.01 μF og setja rafgreininguþétti með lágri jafngildri seríuþol (ESR) 2.2 μF (eða meira) nálægt því. 0.01 μF þétti með 0508 húsnæðisstærð hefur mjög lága röðspennu og framúrskarandi hátíðni.

Power-to-power: Önnur uppsetning notar einn eða fleiri framhjáþétti sem eru tengdir milli jákvæða og neikvæða aflenda rekstrarmagnarans. Þessi aðferð er oft notuð þegar erfitt er að stilla fjóra þétta í hringrás. Ókosturinn er sá að þétti húsnæðisstærðarinnar getur aukist vegna þess að spennan yfir þéttinn er tvöfalt meiri en einaflafleiðingaraðferðin. Til að auka spennuna þarf að auka hlutfallslega niðurbrotsspennu tækisins, sem þýðir að stærð húsnæðisins er aukin. Hins vegar getur þessi nálgun bætt PSR og röskun á afköstum.

Vegna þess að hver hringrás og raflögn er öðruvísi, fer uppsetning, tala og rýmigildi þétta eftir kröfum raunverulegrar hringrásar.

Sníkjudýr áhrif

Sníkjuáhrif eru bókstaflega galli sem laumast inn í PCB og valda eyðileggingu, höfuðverk og óútskýrðum eyðileggingu á hringrásinni. Þeir eru falin sníkjudýrþéttir og hvatir sem síast inn í háhraða hringrás. Sem felur í sér sníkjudýra hvatvísi sem myndast af pakkapinnanum og prentuðu vírinu of lengi; Sníkjudrif myndast milli púða til jarðar, púði við rafmagnsplan og púði við prentlínu; Milliverkanir milli gata og margra annarra mögulegra áhrifa.