Цахилгаан гүйдлийн хавтан хүнд хэцүү асуудал, шийдэл

Асуулт: Энгийн резисторуудын талаар өмнө дурьдсанчлан гүйцэтгэл нь бидний хүлээж буйтай яг ижил байх ёстой. Утасны хэсгийн эсэргүүцэл яах вэ?
Х: Нөхцөл байдал өөр байна. Та утсан үүрэг гүйцэтгэдэг хэвлэмэл хэлхээний самбар дахь утас эсвэл дамжуулагч туузыг хэлж байгаа бололтой. Өрөөний температурт хэт дамжуулагч хараахан гараагүй байгаа тул ямар ч урттай төмөр утас нь бага эсэргүүцэлтэй эсэргүүцэл (энэ нь конденсатор ба ороомгийн үүрэг гүйцэтгэдэг) бөгөөд түүний хэлхээнд үзүүлэх нөлөөллийг харгалзан үзэх шаардлагатай.
2. А: Жижиг дохионы хэлхээнд байгаа маш богино зэс утасны эсэргүүцэл чухал биш байх ёстой?
Х: оролтын эсэргүүцэл 16к with 5 битийн ADC-ийг авч үзье. ADC оролтын дохионы шугам нь 0.038 см урттай дамжуулагч тууз бүхий ердийн хэвлэмэл хэлхээний самбараас (зузаан нь 0.25 мм, өргөн нь 10 мм) бүрддэг гэж үзье. Энэ нь өрөөний температурт ойролцоогоор 0.18 of эсэргүүцэлтэй байдаг бөгөөд энэ нь 5K ω × 2 × 2-16-аас арай бага бөгөөд 2LSB-ийн ашиглалтын алдааг бүрэн хэмжээгээр гаргадаг.
PRINTED хэлхээний самбарын дамжуулагч туузыг илүү өргөн болговол энэ асуудлыг багасгах боломжтой. Аналог хэлхээнд ихэвчлэн илүү өргөн зурвас ашиглахыг илүүд үздэг боловч олон ПХБ -ийн дизайнерууд (болон ПХБ -ийн дизайнерууд) дохионы шугамын байршлыг хөнгөвчлөхийн тулд хамгийн бага зурвасын өргөнийг ашиглахыг илүүд үздэг. Дүгнэж хэлэхэд дамжуулагч туузны эсэргүүцлийг тооцоолж, боломжтой бүх асуудалд түүний үүргийг шинжлэх нь чухал юм.
3. Асуулт: Хэт том өргөнтэй дамжуулагч тууз болон ХЭВЛЭЛТ ХЭЛБЭРИЙН ТУЗ -ийн арын хэсэгт металл давхаргын багтаамжийн асуудал байна уу?
Х: Энэ бол жижиг асуулт. PRINTED хэлхээний самбарын дамжуулагч зурвасаас авсан багтаамж чухал боловч (өндөр давтамжийн шимэгчийн хэлбэлзэл үүсгэж болох бага давтамжийн хэлхээний хувьд ч гэсэн) эхлээд үүнийг үргэлж тооцоолох ёстой. Хэрэв тийм биш бол том багтаамж үүсгэдэг өргөн дамжуулагч тууз ч гэсэн асуудал үүсгэхгүй. Хэрэв асуудал үүсвэл газрын багтаамжийг бууруулахын тулд газрын хавтгайн жижиг хэсгийг арилгаж болно.
Асуулт: Энэ асуултыг түр орхи! Газардуулах онгоц гэж юу вэ?
Хариулт: Хэвлэсэн хэлхээний самбарын бүх талд (эсвэл олон давхар хэвлэмэл хэлхээний хавтангийн бүх давхаргад) зэс тугалган цаасыг газардуулга хийхэд ашигладаг бол үүнийг газардуулгын онгоц гэж нэрлэдэг. Аливаа газардуулгын утсыг хамгийн бага эсэргүүцэл ба индуктив байдлаар зохион байгуулна. Хэрэв систем нь газардуулгын хавтгай ашигладаг бол газардуулгын дуу чимээнд өртөх магадлал бага байдаг. Нэмж дурдахад газардуулгын онгоц нь хамгаалалт, хөргөлтийн функцтэй
Асуулт: Энд дурдсан газардуулгын онгоц нь үйлдвэрлэгчдэд хэцүү байдаг, тийм үү?
Х: 20 жилийн өмнө зарим асуудал гарч байсан. Өнөөдөр хэвлэмэл хэлхээний самбар дахь биндэр, гагнуурын эсэргүүцэл, долгионы гагнуурын технологийг сайжруулснаар газардуулгын онгоц үйлдвэрлэх нь хэвлэмэл хэлхээний хавтангийн ердийн ажил болжээ.
Асуулт: Газрын хавтгай ашиглан системийг газардуулгын чимээ шуугианд оруулах боломж маш бага гэж та хэллээ. Газар доорхи дуу чимээний асуудлыг шийдэх боломжгүй үлдсэн зүйл юу байна вэ?
Хариулт: Газардуулгатай дуу чимээний системийн үндсэн хэлхээ нь газардуулгын хавтгайтай боловч түүний эсэргүүцэл ба индукц нь тэг биш юм – хэрэв гадаад гүйдлийн эх үүсвэр хангалттай хүчтэй байвал энэ нь нарийн дохионд нөлөөлнө. Өндөр гүйдэл нь нарийн дохионы газардуулгын хүчдэлд нөлөөлөх хэсэгт урсахгүйн тулд хэвлэмэл хэлхээний самбарыг зөв зохион байгуулснаар энэ асуудлыг багасгах боломжтой. Заримдаа газрын хавтгайд тасрах, хагарах нь газардуулгын их гүйдлийг мэдрэмтгий хэсгээс холдуулж болох боловч газрын хавтгайг хүчээр өөрчилснөөр дохио нь эмзэг хэсэгт шилжих боломжтой тул ийм техникийг болгоомжтой ашиглах хэрэгтэй.
А: Газардуулсан хавтгайд үүссэн хүчдэлийн уналтыг би яаж мэдэх вэ?
Хариулт: ихэвчлэн хүчдэлийн уналтыг хэмжиж болох боловч заримдаа газардуулгын хавтгайд байгаа материалын эсэргүүцэл (нэрлэсэн 1 унци зэс нь 045m ω /□ эсэргүүцэлтэй байдаг) ба түүний уртыг үндэслэн тооцоо хийж болно. Тооцоолол нь төвөгтэй боловч гүйдэл дамждаг дамжуулагч зурвас. Тогтмол гүйдлийн бага давтамж (50 кГц) хүртэлх хүчдэлийг AMP02 эсвэл AD620 гэх мэт багаж хэрэгслийн өсгөгчөөр хэмжиж болно.
Өсгөгчийн ололтыг 1000 гэж тогтоосон бөгөөд 5мВ/див мэдрэмтгий осциллографт холбосон. Өсгөгчийг туршиж буй хэлхээний тэжээлийн эх үүсвэрээс эсвэл өөрийн тэжээлийн эх үүсвэрээс нийлүүлж болно. Гэсэн хэдий ч хэрэв өсгөгчийн газардуулгыг цахилгаан баазаас нь салгасан бол осциллографыг ашигласан цахилгаан хэлхээний тэжээлийн баазтай холбох ёстой.
Газрын хавтгай дээрх дурын хоёр цэгийн эсэргүүцлийг хоёр цэг дээр датчик нэмж хэмжиж болно. Өсгөгчийн олз ба осциллографын мэдрэмжийн хослол нь хэмжлийн мэдрэмжийг 5μV/div хүрэх боломжийг олгодог. Өсгөгчийн дуу чимээ нь осциллографын долгионы хэлбэрийн муруйг ойролцоогоор 3μV -ээр нэмэгдүүлэх боловч ойролцоогоор 1 мВ -ийн нарийвчлалтай байх боломжтой бөгөөд энэ нь газрын ихэнх дуу чимээг 80% хүртэл итгэлтэйгээр ялгахад хангалттай юм.
А: Дээрх туршилтын аргын талаар юуг анхаарах ёстой вэ?
Хариулт: Аливаа хувьсах соронзон орон нь датчикийн хүчдэлийг өдөөдөг бөгөөд үүнийг датчикийг бие биетэйгээ богино холболт хийх (мөн газрын эсэргүүцлийн хазайлтын замыг хангах) болон осциллографын долгионы хэлбэрийг ажиглах замаар туршиж болно. Ажиглагдсан АС долгионы хэлбэр нь индукцээс үүдэлтэй бөгөөд хар тугалганы байрлалыг өөрчлөх эсвэл соронзон орныг арилгах замаар багасгах боломжтой. Үүнээс гадна өсгөгчийн газардуулга нь системийн газардуулгатай холбогдсон эсэхийг баталгаажуулах шаардлагатай. Хэрэв өсгөгч ийм холболттой бол хазайлтын буцах зам байхгүй бөгөөд өсгөгч ажиллахгүй болно. Газардуулга нь ашигласан газардуулгын арга нь туршиж буй хэлхээний одоогийн тархалтад саад болохгүй гэдгийг баталгаажуулах ёстой.
А: Өндөр давтамжийн газардуулгын дуу чимээг хэрхэн хэмжих вэ?
Хариулт: Тохиромжтой өргөн зурвасын багажны өсгөгчөөр газрын хөрсний чимээ шуугианыг хэмжихэд хэцүү байдаг тул HF ба VHF идэвхгүй датчикууд тохиромжтой. Энэ нь тус бүрдээ 6 ~ 8 эргэлт бүхий хоёр ороомогтой феррит соронзон цагираг (6-10 мм диаметртэй) -ээс бүрдэнэ. Өндөр давтамжтай тусгаарлах трансформатор үүсгэхийн тулд нэг ороомог нь спектрийн анализаторын оролттой, нөгөө нь датчиктай холбогддог.
Туршилтын арга нь бага давтамжийн тохиолдолтой төстэй боловч спектрийн анализатор нь дуу чимээг илэрхийлэх далайц давтамжийн шинж чанарын муруйг ашигладаг. Цагийн домэйны шинж чанараас ялгаатай нь дуу чимээний эх үүсвэрийг давтамжийн шинж чанараас нь хамааран амархан ялгаж салгаж болно. Нэмж дурдахад спектрийн анализаторын мэдрэмж нь өргөн зурвасын осциллографоос дор хаяж 60 дБ өндөр байдаг.
А: Утасны индуктив байдлын талаар юу хэлэх вэ?
Хариулт: Өндөр давтамжтай дамжуулагч ба ПХБ -ийн дамжуулагчийн ороомгийг үл тоомсорлож болохгүй. Шулуун утас ба дамжуулагч туузны индуктив чанарыг тооцоолохын тулд энд хоёр ойролцооллыг танилцуулж байна.
Жишээлбэл, 1см урт, 0.25мм өргөнтэй дамжуулагч тууз нь 10nH индукц үүсгэдэг.
Дамжуулагчийн индукц = 0.0002LLN2LR-0.75 μH
Жишээлбэл, 1см урт 0.5мм гаднах диаметртэй утасны ороомог нь 7.26nh (2R = 0.5mm, L = 1cm)
Цахилгаан дамжуулагчийн индукц = 0.0002LLN2LW+H+0.2235W+HL+0.5μH
Жишээлбэл, 1см өргөнтэй 0.25мм хэвлэмэл хэлхээний дамжуулагч туузны индуктив чанар 9.59nh (H = 0.038mm, W = 0.25mm, L = 1cm) байна.
Гэсэн хэдий ч индуктив урвал нь паразит урсгал ба индуктив хэлхээний өдөөгдсөн хүчдэлээс хамаагүй бага байдаг. Цахилгаан гүйдлийн хүчдэл нь гогцооны талбайтай пропорциональ байдаг тул давталтын талбайг багасгах шаардлагатай. Цахилгааны утас эрчилсэн хос байхад үүнийг хийхэд хялбар байдаг.
Хэвлэмэл хэлхээний самбар дээр хар тугалга ба буцах замууд хоорондоо ойрхон байх ёстой. Утасны жижиг өөрчлөлт нь нөлөөллийг багасгадаг тул А эх үүсвэрийг бага энергитэй холбосон В хэсгээс үзнэ үү.
Гогцооны талбайг багасгах эсвэл холбох гогцоонуудын хоорондох зайг нэмэгдүүлэх нь үр нөлөөг багасгах болно. Гогцооны талбайг ихэвчлэн хамгийн бага хэмжээнд хүртэл багасгаж, холбох гогцоонуудын хоорондох зайг хамгийн их байлгах болно. Соронзон хамгаалалт нь заримдаа шаардлагатай байдаг боловч өндөр өртөгтэй, механик гэмтэлд өртөмтгий байдаг тул үүнээс зайлсхий.
11. Асуулт: Хэрэглээний инженерүүдэд зориулсан Асуулт, Хариултад интеграл хэлхээний төгс бус зан үйлийн талаар байнга дурдагддаг. Резистор гэх мэт энгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглах нь илүү хялбар байх ёстой. Хамгийн тохиромжтой бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн ойролцоо байдлыг тайлбарла.
Хариулт: Би резисторыг хамгийн тохиромжтой төхөөрөмж болгохыг хүсч байна, гэхдээ резисторын толгой дээрх богино цилиндр нь яг л цэвэр эсэргүүцэл шиг ажилладаг. Бодит эсэргүүцэл нь төсөөллийн эсэргүүцлийн бүрэлдэхүүн хэсэг болох урвалын бүрэлдэхүүн хэсгийг агуулдаг. Ихэнх эсэргүүцэл нь эсэргүүцэлтэй зэрэгцэн бага багтаамжтай (ихэвчлэн 1 -ээс 3pF хүртэл) байдаг. Хэдийгээр зарим хальсны резисторууд нь эсэргүүцлийн хальсны мушгиа хэлбэртэй ховилыг ихэвчлэн индуктив байдлаар хийдэг боловч тэдгээрийн индуктив урвал нь хэдэн арван эсвэл хэдэн зуун нэхен (nH) байдаг. Мэдээжийн хэрэг, утсан шархны эсэргүүцэл нь ихэвчлэн багтаамж биш харин индуктив шинж чанартай байдаг (наад зах нь бага давтамжтай). Эцсийн эцэст утсан резистор нь ороомогоор хийгдсэн байдаг тул утастай резистор нь хэд хэдэн мкм (μH) эсвэл хэдэн арван микрометрийн индукцтэй эсвэл бүр “индуктив бус” гэж нэрлэгддэг утсан шархтай резистортой байдаг нь ердийн зүйл биш юм. (ороомгийн хагас нь цагийн зүүний дагуу, нөгөө тал нь цагийн зүүний эсрэг). Ийнхүү ороомгийн хоёр хагаст үүссэн индукц нь бие биенээ цуцалдаг) мөн 1μH ба түүнээс дээш үлдэгдэл индукцтэй байдаг. Ойролцоогоор 10 кω-ээс дээш өндөр утсан утас бүхий резисторуудын хувьд үлдсэн резистор нь ихэвчлэн индуктив биш харин багтаамж сайтай байдаг ба багтаамж нь 10 ним ПФ хүртэл байдаг бөгөөд энэ нь стандарт нимгэн хальс эсвэл хиймэл резистороос өндөр байдаг. Резистор агуулсан өндөр давтамжийн хэлхээг зохион бүтээхдээ энэхүү урвалын чанарыг анхааралтай авч үзэх шаардлагатай.
А: Гэхдээ таны тайлбарласан олон хэлхээг DC буюу маш бага давтамжтай нарийн хэмжилт хийхэд ашигладаг. Залхуу ороомог ба тэнэг конденсатор нь эдгээр програмуудад хамаагүй юм биш үү?
Х: тийм ээ. Транзисторууд (салангид ба нэгдсэн хэлхээний аль алинд нь) маш өргөн зурвасын өргөнтэй байдаг тул хэлхээ нь индуктив ачааллаар дуусахад хэдэн зуун эсвэл хэдэн мянган мегагерц зурваст хэлбэлзэл үүсч болно. Чичиргээтэй холбоотой офсет ба залруулах арга хэмжээ нь бага давтамжийн нарийвчлал, тогтвортой байдалд муу нөлөө үзүүлдэг.
Хамгийн муу нь осциллографын зурвасын өргөнийг хэмжиж буй өндөр давтамжийн хэлбэлзлийн зурвасын өргөнтэй харьцуулахад хэт доогуур, эсвэл осциллографын датчикийн цэнэгийн багтаамж нь хэлбэлзлийг зогсооход хангалттай байдаг тул чичиргээ нь осциллограф дээр харагдахгүй байж болно. Хамгийн сайн арга бол паразитын хэлбэлзэл байгаа эсэхийг шалгахын тулд өргөн зурвасын (бага давтамжаас дээш 15GHz хүртэл) спектрийн анализатор ашиглах явдал юм. Оролтын бүх динамик мужид оролт харилцан адилгүй байх үед энэ шалгалтыг хийх ёстой, учир нь паразит хэлбэлзэл заримдаа оролтын зурвасын маш нарийн хүрээнд тохиолддог.
А: Резисторуудын талаар асуух зүйл байна уу?
Хариулт: Эсэргүүцлийн эсэргүүцэл тогтмол биш боловч температураас хамаарч өөр өөр байдаг. Температурын коэффициент (TC) нь хэдэн PPM /° C (Цельсийн градусын саяны нэг) -ээс хэдэн мянган PPM /° C хүртэл хэлбэлздэг. Хамгийн тогтвортой эсэргүүцэл нь утсан шарх эсвэл металл хальсны резистор бөгөөд хамгийн муу нь хиймэл нүүрстөрөгчийн хальс эсэргүүцэл юм.
Том температурын коэффициент заримдаа ашигтай байж болно (Хэрэглээний инженерүүдэд зориулсан Q&AS дээр дурдсанчлан +3500ppm/ ° C эсэргүүцэл ашиглан уулзвар диодын шинж чанарын тэгшитгэл дэх kT/ Q -ийг нөхөхөд ашиглаж болно). Гэхдээ ерөнхийдөө температурын эсэргүүцэл нь нарийн хэлхээний алдааны эх үүсвэр болдог.
Хэрэв хэлхээний нарийвчлал нь өөр өөр температурын коэффициент бүхий хоёр резисторын тохирох байдлаас хамаардаг бол нэг температурт хичнээн сайн таарч байгаагаас үл хамааран нөгөө нь таарахгүй болно. Хоёр резисторын температурын коэффициент таарсан ч гэсэн тэд ижил температурт үлдэх баталгаа байхгүй. Дотоод эрчим хүчний хэрэглээ эсвэл системийн дулааны эх үүсвэрээс дамжуулж буй гадаад дулааны улмаас үүссэн өөрөө халах нь температурын зөрүүг үүсгэж, эсэргүүцэл үүсгэдэг. Өндөр чанартай утсаар эсвэл металл хальсаар хийсэн резистор ч гэсэн хэдэн зуун (эсвэл бүр хэдэн мянган) PPM / temperature температурын зөрүүтэй байж болно. Тодорхой шийдэл бол хоёулаа нэг матрицад маш ойр байхаар бүтээгдсэн хоёр резисторыг ашиглах явдал бөгөөд ингэснээр системийн нарийвчлал үргэлж сайн таарч байх болно. Субстрат нь нарийн хэлхээ, шилэн хавтан эсвэл металл хальсыг дуурайдаг цахиурын нимгэн талст байж болно. Субстратаас үл хамааран хоёр резистор нь үйлдвэрлэлийн явцад сайн таарч, температурын коэффициентүүд нь хоорондоо таарч, температур нь бараг ижил байдаг (учир нь тэд маш ойрхон байдаг).