მიუხედავად იმისა, რომ PRINTED CIRCUIT ფორუმში (PCB) გაყვანილობა მთავარ როლს ასრულებს მაღალსიჩქარიან სქემებში, ის ხშირად მხოლოდ ერთ-ერთი ბოლო ნაბიჯია მიკროსქემის დიზაინის პროცესში. მაღალი სიჩქარით PCB გაყვანილობის მრავალი ასპექტი არსებობს. ამ თემაზე საცნობარო უამრავი ლიტერატურაა. ეს სტატია ძირითადად განიხილავს მაღალსიჩქარიანი სქემების გაყვანილობის პრობლემებს პრაქტიკული თვალსაზრისით. მთავარი მიზანია დაეხმაროს ახალ მომხმარებლებს ყურადღება მიაქციონ ბევრ განსხვავებულ საკითხს, რომლებიც გასათვალისწინებელია მაღალსიჩქარიანი მიკროსქემის PCB გაყვანილობის შექმნისას. კიდევ ერთი მიზანია მიაწოდოს მიმოხილვის მასალა იმ მომხმარებლებისთვის, რომლებსაც გარკვეული დროით არ შეეხო PCB გაყვანილობა. სტატიის განლაგებით შეზღუდული, ეს სტატია ვერ განიხილავს ყველა საკითხს დეტალურად, მაგრამ სტატიაში განხილული იქნება ძირითადი ნაწილები, რომლებიც ყველაზე დიდ გავლენას ახდენენ მიკროსქემის მუშაობის გაუმჯობესებაზე, დიზაინის დროის შემცირებაზე და მოდიფიკაციის დროის დაზოგვაზე.

მიუხედავად იმისა, რომ ეს სტატია ფოკუსირებულია მაღალსიჩქარიან ოპერაციულ გამაძლიერებლებთან დაკავშირებულ სქემებზე, ამ სტატიაში განხილული საკითხები და მეთოდები ზოგადად გამოიყენება გაყვანილობისთვის, რომელიც გამოიყენება სხვა მაღალსიჩქარიანი ანალოგური სქემების უმეტესობაში. როდესაც ოპერაციული გამაძლიერებელი მუშაობს ძალიან მაღალი რადიოსიხშირული სიხშირის (RF) სიხშირის ზოლში, მიკროსქემის მუშაობა დიდწილად დამოკიდებულია PCB განლაგებაზე. მაღალი ხარისხის მიკროსქემის დიზაინს, რომელიც კარგად გამოიყურება ნახაზზე, შეუძლია მიიღოს ჩვეულებრივი შესრულება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მასზე გავლენას მოახდენს უყურადღებო და უყურადღებო გაყვანილობა. ამიტომ, გაყვანილობის მთელი პროცესის განმავლობაში მნიშვნელოვანი დეტალების წინასწარ გათვალისწინება და ყურადღების მიქცევა ხელს შეუწყობს მიკროსქემის მოსალოდნელი მუშაობის უზრუნველყოფას. სქემატური მიუხედავად იმისა, რომ კარგი სქემა არ იძლევა კარგ გაყვანილობის გარანტიას, კარგი გაყვანილობა იწყება კარგი სქემით. სქემატური სქემის შედგენისას კარგად უნდა ვიფიქროთ და გავითვალისწინოთ მთელი მიკროსქემის სიგნალის მიმართულება. თუ სქემაში არის ნორმალური და სტაბილური სიგნალის ნაკადი მარცხნიდან მარჯვნივ, მაშინ PCB-ზე უნდა იყოს თანაბრად კარგი სიგნალის ნაკადი. მიეცით რაც შეიძლება მეტი სასარგებლო ინფორმაცია სქემატურზე. ამ გზით, იმ შემთხვევაშიც კი, თუ სქემის დიზაინის ინჟინერი ვერ გადაჭრის ზოგიერთ პრობლემას, მომხმარებელს შეუძლია მოიძიოს სხვა არხები, რათა დაეხმაროს მიკროსქემის პრობლემების გადაჭრას. საერთო საცნობარო იდენტიფიკატორების, ენერგიის მოხმარებისა და შეცდომის ტოლერანტობის გარდა, კიდევ რა ინფორმაცია უნდა იყოს მოცემული სქემაში? ქვემოთ მოცემულია რამდენიმე წინადადება ჩვეულებრივი სქემების საუკეთესო სქემებად გადაქცევისთვის. დაამატეთ ტალღის ფორმები, მექანიკური ინფორმაცია გარსაცმის შესახებ, დაბეჭდილი ხაზების სიგრძე და ცარიელი ადგილები; მიუთითეთ რომელი კომპონენტები უნდა განთავსდეს PCB-ზე; მიეცით კორექტირების ინფორმაცია, კომპონენტის მნიშვნელობების დიაპაზონი, სითბოს გაფრქვევის ინფორმაცია, წინაღობის კონტროლის დაბეჭდილი ხაზები, კომენტარები და მოკლე სქემები მოქმედების აღწერა და სხვა ინფორმაცია და ა.შ. არ დაიჯეროთ, რომ თუ თქვენ არ დააპროექტებთ გაყვანილობას, თქვენ უნდა დაუთმოთ საკმარისი დრო, რათა ყურადღებით შეამოწმოთ გაყვანილობის პირის დიზაინი. მცირე პრევენცია შეიძლება ასჯერ ღირდეს წამალზე. არ მოელით, რომ გაყვანილობის პირი გაიგებს დიზაინერის იდეებს. ადრეული მოსაზრებები და მითითებები გაყვანილობის დიზაინის პროცესში ყველაზე მნიშვნელოვანია. რაც უფრო მეტი ინფორმაციის მიწოდება იქნება შესაძლებელი და რაც უფრო მეტი იქნება ჩართული გაყვანილობის მთელ პროცესში, მით უკეთესი იქნება მიღებული PCB. დააყენეთ სავარაუდო დასრულების წერტილი გაყვანილობის დიზაინის ინჟინრისთვის და სწრაფად შეამოწმეთ სასურველი გაყვანილობის პროგრესის ანგარიშის მიხედვით. ამ დახურული მარყუჟის მეთოდს შეუძლია ხელი შეუშალოს გაყვანილობის გადაცდომას, რითაც მინიმუმამდე დაიყვანოს ხელახალი დიზაინის შესაძლებლობა. ინსტრუქციები, რომლებიც უნდა მიეცეს გაყვანილობის ინჟინერს, მოიცავს: მიკროსქემის ფუნქციის მოკლე აღწერას, PCB-ის სქემატურ დიაგრამას, რომელიც მიუთითებს შეყვანის და გამომავალი მდებარეობის შესახებ, PCB დაწყობის ინფორმაცია (მაგალითად, რამდენად სქელია დაფა, რამდენი ფენა. არსებობს დეტალური ინფორმაცია სიგნალის თითოეული ფენისა და მიწის სიბრტყის შესახებ: ენერგიის მოხმარება, მიწის მავთული, ანალოგური სიგნალი, ციფრული სიგნალი და RF სიგნალი და ა.შ.); რომელი სიგნალებია საჭირო თითოეული ფენისთვის; საჭიროა მნიშვნელოვანი კომპონენტების განთავსება; შემოვლითი კომპონენტების ზუსტი მდებარეობა; ეს დაბეჭდილი ხაზები მნიშვნელოვანია; რომელი ხაზები უნდა აკონტროლონ წინაღობის დაბეჭდილი ხაზები; რომელი ხაზები უნდა შეესაბამებოდეს სიგრძეს; კომპონენტების ზომა; რომელი დაბეჭდილი ხაზები უნდა იყოს ერთმანეთისგან შორს (ან ახლოს); რომელი ხაზები უნდა იყოს ერთმანეთისგან შორს (ან ახლოს); რომელი კომპონენტები უნდა იყოს ერთმანეთისგან შორს (ან ახლოს); რომელი კომპონენტები უნდა განთავსდეს PCB-ზე ზემოთ, რომელი მოთავსებულია ქვემოთ. გაყვანილობის დიზაინის ინჟინრები ვერასოდეს უჩივიან ზედმეტ ინფორმაციას, რომელიც უნდა მიეცეს. არასდროს არის ზედმეტი ინფორმაცია. შემდეგ გაგიზიარებთ სწავლის გამოცდილებას: დაახლოებით 10 წლის წინ განვახორციელე მრავალფენიანი ზედაპირის სამონტაჟო მიკროსქემის საპროექტო პროექტი მიკროსქემის ორივე მხარეს კომპონენტებით. გამოიყენეთ ბევრი ხრახნები დაფის დასამაგრებლად მოოქროვილი ალუმინის კორპუსში (რადგან დარტყმის წინააღმდეგობის ძალიან მკაცრი სტანდარტები არსებობს). ქინძისთავები, რომლებიც უზრუნველყოფენ მიკერძოებულ მიწოდებას, გადის დაფაზე. ეს პინი უკავშირდება PCB-ს შედუღების მავთულის საშუალებით. ეს არის ძალიან რთული მოწყობილობა. Some components on the board are used for test setting (SAT). მაგრამ ინჟინერმა მკაფიოდ განსაზღვრა ამ კომპონენტების მდებარეობა. სად არის დაყენებული ეს კომპონენტები? მხოლოდ დაფის ქვემოთ. როდესაც პროდუქტის ინჟინრებს და ტექნიკოსებს უწევთ მთელი მოწყობილობის დაშლა და პარამეტრების დასრულების შემდეგ მათი ხელახლა აწყობა, ეს პროცედურა ძალიან რთულდება. Therefore, such errors must be minimized as much as possible. Position is just like in the PCB, position is everything. სად უნდა დააყენოთ წრე PCB-ზე, სად დააინსტალიროთ მისი სპეციფიკური მიკროსქემის კომპონენტები და რა არის სხვა მიმდებარე სქემები, ეს ყველაფერი ძალიან მნიშვნელოვანია. ჩვეულებრივ, შეყვანის, გამომავალი და ელექტრომომარაგების პოზიციები წინასწარ არის განსაზღვრული, მაგრამ მათ შორის სქემები უნდა იყოს შემოქმედებითი. სწორედ ამიტომ, გაყვანილობის დეტალებზე ყურადღების მიქცევა მნიშვნელოვან გავლენას მოახდენს შემდგომ წარმოებაზე. დაიწყეთ ძირითადი კომპონენტების მდებარეობით და განიხილეთ კონკრეტული წრე და მთლიანი PCB. ძირითადი კომპონენტების მდებარეობისა და სიგნალის გზის დაზუსტება თავიდანვე გვეხმარება იმის უზრუნველსაყოფად, რომ დიზაინი მიაღწევს სამუშაოს მოსალოდნელ მიზნებს. სწორი დიზაინის ერთხელ მიღებამ შეიძლება შეამციროს ხარჯები და ზეწოლა და, შესაბამისად, შეამციროს განვითარების ციკლი. შემოვლითი ელექტრომომარაგება გამაძლიერებლის დენის ბოლოში შემოვლითი ელექტრომომარაგების დაყენება ხმაურის შესამცირებლად არის ძალიან მნიშვნელოვანი მიმართულება PCB დიზაინის პროცესში, მათ შორის მაღალსიჩქარიანი ოპერაციული გამაძლიერებლებისა და სხვა მაღალსიჩქარიანი სქემებისთვის. მაღალი სიჩქარის ოპერაციული გამაძლიერებლების გვერდის ავლით ორი საერთო კონფიგურაციის მეთოდი არსებობს. * ელექტრომომარაგების ტერმინალის დამიწების ეს მეთოდი ყველაზე ეფექტურია უმეტეს შემთხვევაში, მრავალჯერადი პარალელური კონდენსატორის გამოყენებით ოპერაციული გამაძლიერებლის ელექტრომომარაგების პინის პირდაპირ დასამიწებლად. ზოგადად რომ ვთქვათ, ორი პარალელური კონდენსატორი საკმარისია, მაგრამ პარალელური კონდენსატორების დამატებამ შეიძლება სარგებელი მოუტანოს ზოგიერთ წრეს. კონდენსატორების პარალელური შეერთება სხვადასხვა ტევადობის მნიშვნელობებით ეხმარება იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ელექტრომომარაგების პინს აქვს ძალიან დაბალი ალტერნატიული დენის (AC) წინაღობა ფართო სიხშირის დიაპაზონში. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ოპერაციული გამაძლიერებლის დენის მიწოდების უარყოფის კოეფიციენტის (PSR) შესუსტების სიხშირეზე. ეს კონდენსატორი ხელს უწყობს გამაძლიერებლის შემცირებული PSR-ის კომპენსირებას. დაბალი წინაღობის გრუნტის ბილიკის შენარჩუნება ბევრ ათი ოქტავის დიაპაზონში დაგეხმარებათ იმის უზრუნველსაყოფად, რომ მავნე ხმაური ვერ შევიდეს ოპერაციულ გამაძლიერებელში. (სურათი 1) გვიჩვენებს რამდენიმე კონდენსატორის პარალელურად გამოყენების უპირატესობებს. დაბალ სიხშირეებზე დიდი კონდენსატორები უზრუნველყოფენ დაბალი წინაღობის მიწის გზას. მაგრამ როგორც კი სიხშირე მიაღწევს საკუთარ რეზონანსულ სიხშირეს, კონდენსატორის თავსებადობა შესუსტდება და თანდათან ინდუქციური გახდება.