PCB ( gedréckt Circuit Verwaltungsrot ) Drot spillt eng Schlësselroll an Héichgeschwindegkeetskreesser. Dëse Pabeier diskutéiert haaptsächlech de Kabelprobleem vun Héichgeschwindegkeetskreesser aus enger praktescher Siicht. Den Haaptziel ass fir nei Benotzer ze hëllefen sech bewosst ze ginn iwwer déi vill verschidde Themen, déi musse berécksiichtegt ginn wann Dir PCB Drot fir Héichgeschwindegkeetskreesser designt. En aneren Zweck ass en Erfrëschungsmaterial fir Clienten ze liwweren, déi scho laang net op PCB Drot ausgesat waren. Wéinst dem limitéierten Raum ass et net méiglech all d’Themen am Detail an dësem Artikel ze decken, awer mir wäerte d’Schlësseldeeler diskutéieren déi de gréissten Impakt hunn op d’Verbesserung vum Circuitleistung, d’Designzäit reduzéieren an d’Modifikatiounszäit spueren.

Wéi designt Dir PCB aus enger praktescher Siicht

Och wann de Fokus hei op Kreesser ass mat héijer Geschwindegkeetsverstäerker verbonnen, sinn d’Problemer a Methoden déi hei diskutéiert ginn allgemeng applicabel fir d’Verdrahtung fir déi meescht aner Héichgeschwindeg Analog Circuiten. Wann operationell Verstärker a ganz héijer Radiofrequenz (RF) Bands operéieren, ass d’Leeschtung vum Circuit gréisstendeels ofhängeg vun PCB Drot. Wat ausgesäit wéi e gudden héich performante Circuitdesign um “Zeechnungsbrett” ka mat mëttelméisseger Leeschtung ophalen wann et ënner sloche Kabelen leiden. Virun Iwwerleeung an Opmierksamkeet op wichteg Detailer am ganzen Drotprozess hëlleft der gewënschter Circuitleistung ze garantéieren.

Schema Diagramm

Och wa gutt Schematike keng gutt Drot garantéieren, fänkt gutt Drot mat gudde Schematik un. De schematesche Diagramm muss suergfälteg gezeechent ginn an d’Signalrichtung vum ganze Circuit muss berécksiichtegt ginn. Wann Dir en normale, stabile Signalfloss vu lénks no riets an der Schematik hutt, sollt Dir genau sou e gudde Signalfloss op der PCB hunn. Gitt sou vill nëtzlech Informatioun wéi méiglech op der schematescher. Well heiansdo de Circuit Design Ingenieur net verfügbar ass, freet de Client eis fir de Problem vum Circuit ze léisen. D’Designers, Techniker an Ingenieuren, déi dës Aarbecht maachen, si ganz dankbar, och eis.

Iwwert déi üblech Referenzidentifizéierer, Energieverbrauch a Feelertoleranzen, wéi eng aner Informatioun soll an enger Schematik ginn? Hei sinn e puer Virschléi fir eng normal Schematik an eng éischtklassesch Schematik ze maachen. Füügt Welleform, mechanesch Informatioun iwwer d’Schuel, gedréckt Linnlängt, eidel Beräich; Gitt un wéi eng Komponente mussen op de PCB gesat ginn; Gitt Upassungsinformatioun, Komponentwäertbereich, Hëtztofléisungsinformatioun, Kontrollimpedanz gedréckt Linnen, Notizen, präzis Circuit Handlungsbeschreiwung … (ënner anerem).

Vertrau kengem

Wann Dir Är eege Kabelen net designt, gitt sécher vill Zäit ze loossen fir den Design vum Kabel z’iwwerpréiwen. E bësse Präventioun ass honnert Mol wäert e Mëttel hei. Erwaart net datt d’Cabling Persoun versteet wat Dir denkt. Är Input a Leedung ass am wichtegsten am Ufank vum Kabeldesignprozess. Wat méi Informatioun Dir kënnt ubidden an wat Dir méi am Verbandprozess involvéiert sidd, wat besser de PCB wäert sinn als Resultat. Setzt en tentativen Ofschlosspunkt fir de Kabeldesigningenieur – e séieren Iwwerpréiwung vum Kabelfortschrëttsbericht deen Dir wëllt. Dës “zougemaach Loop” Approche verhënnert datt d’Verdrahtung verschwënnt an sou miniméiert d’Méiglechkeet vu Ëmaarbechtung.

Uweisunge fir Drotingenieuren enthalen: eng kuerz Beschreiwung vu Circuitfunktiounen, PCB Skizzen déi Input an Ausgangspositiounen uginn, PCB Kaskad Informatioun (z. , Buedem, Analog, Digital a RF Signaler); D’Schichten brauchen dës Signaler; Verlaangt d’Placement vu wichtege Komponenten; Déi exakt Plaz vum Contournement Element; Wéi eng gedréckt Linnen si wichteg; Wéi eng Linnen musse Impedanz gedréckt Linnen kontrolléieren; Wéi eng Linnen musse mat der Längt passen; Dimensioune vun de Komponenten; Wéi eng gedréckte Linnen musse wäit (oder no) vunenee sinn; Wéi eng Linnen musse wäit (oder no) vunenee sinn; Wéi eng Komponente musse vun (oder no) noenee lokaliséiert sinn; Wéi eng Komponente solle uewen gesat ginn a wéi eng um Buedem vum PCB? Ni beschwéiert iwwer een ze vill Informatioun ze ginn – ze wéineg? Ass; Zevill? Guer net.

Eng Léierlektioun: Virun 10 Joer hunn ech e Multi-Layer Surface Mount Circuit Board entwéckelt-de Board hat Komponenten op béide Säiten. D’Placke sinn op eng vergëllte Aluminiumschuel geschrauft (wéinst de strenge schockbeständege Spezifikatioune). Pins déi Bias Feed-Through ginn duerch de Board. De Pin ass mam PCB verbonne mat engem Schweißdrot. Et ass e ganz komplizéierten Apparat. E puer vun de Komponenten um Board ginn fir Testen Astellung (SAT) benotzt. Awer ech hunn genau definéiert wou dës Komponente sinn. Kënnt Dir roden wou dës Komponente installéiert sinn? Ënnert dem Bord, iwwregens. Produktingenieuren an Techniker sinn net glécklech wa se dat Ganzt ausenee musse huelen an erëm zesummesetzen nodeems se et fäerdeg gemaach hunn. Ech hunn dee Feeler zënterhier net gemaach.

Standuert

Wéi am PCB, ass d’Location alles. Wou e Circuit op der PCB gesat gëtt, wou seng spezifesch Circuitkomponente installéiert sinn, a wéi eng aner Circuiten nieft him sinn all ganz wichteg.

Normalerweis sinn d’Input-, Output- a Stroumversuergungspositiounen virbestëmmt, awer de Circuit tëscht hinnen muss “kreativ” sinn. Dëst ass firwat d’Opmierksamkeet op d’Detailer vun der Drot ka grouss Dividenden bezuelen. Start mat der Location vu Schlësselkomponenten, berécksiichtegt de Circuit an de ganze PCB. D’Spezifikatioun vun de Schlësselkomponenten an de Wee vun de Signaler vun Ufank un hëlleft ze garantéieren datt den Design funktionnéiert wéi virgesinn. Den Design déi éischte Kéier richteg ze kréien reduzéiert Käschte a Stress – an domat Entwécklungszyklen.

Bypass der Energieversuergung

D’Muechtseit vum Verstärker ëmgoen fir Geräischer ze reduzéieren ass e wichtegen Aspekt vum PCB Designprozess-béid fir Héichgeschwindeg Operatiounsverstärker an aner Héichgeschwindegkeetskreesser. Et ginn zwou allgemeng Konfiguratiounen vu Contournement Héichgeschwindeg Operatiounsverstärker.

Power Grounding: Dës Method ass am effizientsten an de meeschte Fäll, mat multiple Shuntkondensatoren fir direkt d’Kraaftpinnen vum Op amp ze béien. Zwee Shunt -Kondensatoren si generell genuch – awer d’Shunt -Kondensatoren derbäigesat kënne fir e puer Circuiten profitabel sinn.

Parallell Kondensatoren mat verschiddene Kapazitanzwäerter hëllefen ze garantéieren datt d’Muechtversuergungsspinne nëmmen eng niddereg AC Impedanz iwwer e breede Band gesinn. Dëst ass besonnesch wichteg bei der Dämpfungsfrequenz vum operationelle Verstärker Muecht Oflehnungsverhältnis (PSR). De Kondensator hëlleft fir de reduzéierten PSR vum Verstärker ze kompenséieren. Grondweeër, déi niddereg Impedanz iwwer vill Tenx Beräicher halen, hëllefen ze garantéieren datt schiedleche Kaméidi net an den operationelle Verstärker erakënnt. Figur 1 illustréiert d’Virdeeler fir verschidde simultan elektresch Container ze benotzen. Bei nidderegen Frequenzen suerge grouss Kondensatoren nidderegen Impedanz Buedem Zougang. Awer eemol d’Frequenzen hir Resonanzfrequenz erreechen, ginn d’Kondensatoren manner kapazitiv an huelen méi Sensualitéit un. Dofir ass et wichteg verschidde Kondensatoren ze hunn: wéi d’Frequenzreaktioun vun engem Kondensator fänkt erof ze goen, kënnt d’Frequenzreaktioun vum aneren Kondensator a Spill, sou datt eng ganz niddereg AC Impedanz iwwer vill zéng Oktaven behalen.

Start direkt vum Power Pin vum operationelle Verstärker; Kondensatoren mat minimaler Kapazitanz a minimaler kierperlecher Gréisst solle op der selwechter Säit vum PCB plazéiert sinn wéi den operationelle Verstärker – sou no beim Verstärker wéi méiglech. De Buedemterminal vum Kondensator soll direkt mam Buedemfliger mat dem kuerste Pin oder gedréckten Drot verbonne sinn. D’Grondverbindung uewen erwähnt soll sou no beim Lastend vum Verstärker wéi méiglech sinn fir d’Interferenz tëscht der Kraaft an dem Enn vum Enn ze minimiséieren. Figur 2 illustréiert dës Verbindungsmethod.

Dëse Prozess soll fir sublarge Kondensatoren widderholl ginn. Et ass am beschten mat enger Mindestkapazitanz vun 0.01 μF ze starten an en elektrolytesche Kondensator mat enger gerénger gläichwäerteg Serie Resistenz (ESR) vun 2.2 μF (oder méi) no bei der Plaz ze setzen. Den 0.01 μF Kondensator mat 0508 Wunnenggréisst huet ganz niddereg Serie Induktanz an exzellent Héichfrequenzleistung.

Power-to-Power: Eng aner Konfiguratioun benotzt een oder méi Contournementskondensatoren verbonne tëscht de positiven an negativen Power Enden vum Operatiounsverstärker. Dës Method gëtt dacks benotzt wann et schwéier ass véier Kondensatoren an engem Circuit ze konfiguréieren. Den Nodeel ass datt d’Kondensator Wunnenggréisst kann eropgoen well d’Spannung iwwer de Kondensator zweemol de Wäert vun der Single-Power Bypass Method ass. D’Spannung ze erhéijen erfuerdert d’Erhéijung vun der nominéierter Pannspannung vum Apparat, dat heescht d’Erhéijung vun der Wunneng. Wéi och ëmmer, dës Approche kann de PSR an d’Verzerrung Leeschtung verbesseren.

Well all Circuit a Kabelen anescht ass, hänkt d’Konfiguratioun, d’Zuel an de Kapazitanzwäert vun de Kondensatoren of vun den Ufuerderunge vum aktuelle Circuit.

Parasitesch Effekter

Parasitesch Effekter si wuertwiertlech Glitches, déi an Äre PCB schloen a veruersaachen, Kappwéi, an onerklärten Chaos um Circuit maachen. Si sinn déi verstoppte parasitäre Kondensatoren an Induktoren, déi an Héichgeschwindegkeetskreesser sippelen. Déi enthält déi parasitär Induktanz geformt vum Package Pin a gedréckten Drot ze laang; Parasitesch Kapazitanz geformt tëscht Pad zu Buedem, Pad zu Power Fliger a Pad fir Dréck Linn; Interaktiounen tëscht Duerchmiesser, a vill aner méiglech Effekter.