PCB ( මුද්රිත පරිපථ පුවරුව ) අධිවේගී පරිපථ වල විදුලි රැහැන් ප්‍රධාන භූමිකාවක් ඉටු කරයි. මෙම ලිපිය ප්‍රධාන වශයෙන් සාකච්ඡා කරන්නේ අධිවේගී පරිපථ වල වයර් කිරීමේ ගැටළුව ප්‍රායෝගික දෘෂ්ටි කෝණයෙනි. ප්‍රධාන අරමුණ නම් අධිවේගී පරිපථ සඳහා පීසීබී වයර් සැලසුම් කිරීමේදී සලකා බැලිය යුතු විවිධ ගැටලු පිළිබඳව නව පරිශීලකයින්ට දැනුවත් වීමයි. Another purpose is to provide a refresher material for customers who have not been exposed to PCB wiring for some time. Due to limited space, it is not possible to cover all the issues in detail in this article, but we will discuss the key parts that have the greatest impact on improving circuit performance, reducing design time, and saving modification time.

How to design PCB from a practical point of view

Although the focus here is on circuits related to high speed operational amplifiers, the problems and methods discussed here are generally applicable to wiring for most other high speed analog circuits. When operational amplifiers operate in very high radio frequency (RF) bands, the performance of the circuit is largely dependent on PCB wiring. “ඇඳීම් පුවරුවේ” හොඳ උසස් ක්‍රියාකාරී පරිපථ සැලසුමක් සේ පෙනෙන්නේ අලස විදුලි රැහැන් වලින් පීඩා විඳින්නේ නම් එය මධ්‍යස්ථ කාර්ය සාධනයකින් අවසන් කළ හැකිය. වයරින් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය පුරාවටම වැදගත් කරුණු පිළිබඳව පූර්ව සලකා බැලීම සහ අවධානය යොමු කිරීම අපේක්‍ෂිත පරිපථ ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කිරීමට උපකාරී වේ.

ක්රමානුරූප සටහන

හොඳ යෝජනා ක්‍රම මඟින් හොඳ විදුලි රැහැන් සහතික නොවන නමුත් හොඳ වයරින් කිරීම ආරම්භ වන්නේ හොඳ ක්‍රමවේදයන්ගෙනි. The schematic diagram must be carefully drawn and the signal direction of the entire circuit must be considered. If you have normal, steady signal flow from left to right in the schematic, you should have just as good signal flow on the PCB. යෝජනා ක්‍රමය පිළිබඳව හැකි තරම් ප්‍රයෝජනවත් තොරතුරු ලබා දෙන්න. Because sometimes the circuit design engineer is not available, the customer will ask us to help solve the problem of the circuit. The designers, technicians and engineers who do this work will be very grateful, including us.

සාමාන්‍ය යොමු හඳුනාගැනීම්, බලශක්ති පරිභෝජනය සහ දෝෂ ඉවසීම හැරුණු විට, ක්‍රමානුකුලව ලබා දිය යුතු වෙනත් තොරතුරු මොනවාද? සාමාන්‍ය යෝජනා ක්‍රමයක් පළමු පන්තියේ යෝජනා ක්‍රමයක් බවට පත් කිරීම සඳහා යෝජනා කිහිපයක් මෙන්න. Add waveform, mechanical information about the shell, printed line length, blank area; PCB මත කුමන සංරචක තැබිය යුතුද යන්න සඳහන් කරන්න; Give adjustment information, component value range, heat dissipation information, control impedance printed lines, notes, concise circuit action description… (අනෙකුත්).

කිසිවෙකු විශ්වාස නොකරන්න

ඔබ ඔබේම විදුලි රැහැන් සැලසුම් නොකරන්නේ නම්, කේබල් යන්ත්‍රයේ සැලසුම දෙවරක් පරීක්‍ෂා කිරීමට ඕනෑ තරම් කාලය ලබා දීමට වග බලා ගන්න. A little prevention is worth a hundred times a remedy here. ඔබ සිතන්නේ කුමක්දැයි කේබල් කරන පුද්ගලයා තේරුම් ගනී යැයි බලාපොරොත්තු වෙන්න එපා. රැහැන් සැලසුම් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය ආරම්භයේදී ඔබේ ආදානය සහ මඟ පෙන්වීම ඉතා වැදගත් වේ. The more information you can provide and the more involved you are in the wiring process, the better the PCB will be as a result. කේබල් කිරීමේ සැලසුම් ඉංජිනේරුවරයා සඳහා තාවකාලික නිම කිරීමේ ස්ථානයක් සකසන්න – ඔබට අවශ්‍ය කේබල් ප්‍රගති වාර්තාව ඉක්මන් පරීක්‍ෂා කරන්න. මෙම “සංවෘත ලූප” ප්‍රවේශය මඟින් වයරින් නොමඟ යැවීම වලක්වන අතර එමඟින් නැවත වැඩ කිරීමේ හැකියාව අවම කරයි.

Instructions to wiring engineers include: a short description of circuit functions, PCB sketches indicating input and output positions, PCB cascading information (e.g., how thick the board is, how many layers there are, details of each signal layer and grounding plane — power consumption, ground, analog, digital and RF signals); The layers need those signals; Require the placement of important components; The exact location of the bypass element; Which printed lines are important; සම්බාධනය මුද්‍රිත රේඛා පාලනය කිරීමට අවශ්‍ය කුමන රේඛාද; Which lines need to match the length; Dimensions of components; කුමන මුද්‍රිත රේඛා එකිනෙකට දුරින් (හෝ ආසන්නව) තිබිය යුතුද; Which lines need to be far (or near) from each other; කුමන සංරචක එකිනෙකට orතින් (හෝ ආසන්නයේ) පිහිටා තිබිය යුතුද; Which components should be placed on top and which on the bottom of the PCB? Never complain about having to give someone too much information — too little? වේ; ඉතා වැඩියි? කොහෙත්ම නැහැ.

එක් ඉගෙනුම් පාඩමක්: මීට වසර 10 කට පමණ පෙර මම බහු ස්ථර මතුපිට සවි කිරීමේ පරිපථ පුවරුවක් සැලසුම් කළෙමි-පුවරුවේ දෙපස සංරචක තිබුණි. තහඩු රන් ආලේපිත ඇලුමිනියම් කවචයකට සවි කර ඇත (දැඩි කම්පන රහිත පිරිවිතරයන් නිසා). පුවරුව හරහා පක්ෂග්‍රාහී පෝෂණය ලබා දෙන අල්මාරි ගමන් කරයි. පයින් එක පෑස්සුම් වයර් එකකින් පීසීබී එකට සම්බන්ධ කර ඇත. It’s a very complicated device. Some of the components on the board are used for test setting (SAT). But I’ve defined exactly where these components are. Can you guess where these components are installed? පුවරුව යටතේ, මාර්ගය වන විට. Product engineers and technicians are not happy when they have to take the whole thing apart and put it back together after they’ve finished setting it up. එතැන් සිට මම එම වරද කර නැත.

ස්ථානය

As in PCB, location is everything. Where a circuit is placed on the PCB, where its specific circuit components are installed, and what other circuits are adjacent to it are all very important.

සාමාන්‍යයෙන් ආදානය, ප්‍රතිදානය සහ බල සැපයුම් ස්ථාන කලින් තීරණය කළ නමුත් ඒවා අතර පරිපථය “නිර්මාණාත්මක” විය යුතුය. රැහැන් සම්බන්ධ විස්තර කෙරෙහි අවධානය යොමු කිරීමෙන් විශාල ලාභාංශ ගෙවිය හැක්කේ එබැවිනි. ප්රධාන සංරචක පිහිටීම සමඟ ආරම්භ කරන්න, පරිපථය සහ සමස්ත PCB ගැන සලකා බලන්න. Specifying the location of key components and the path of signals from the beginning helps ensure that the design works as intended. Getting the design right the first time reduces cost and stress — and thus development cycles.

Bypass the power supply

Bypassing the power side of the amplifier to reduce noise is an important aspect of the PCB design process — both for high-speed operational amplifiers and other high-speed circuits. There are two common configurations of bypass high speed operational amplifiers.

Power grounding: This method is most efficient in most cases, using multiple shunt capacitors to directly ground the power pins of the op amp. Two shunt capacitors are generally sufficient – but adding shunt capacitors may be beneficial for some circuits.

Paralleling capacitors with different capacitance values helps ensure that the power supply pins see only low AC impedance over a wide band. This is especially important at the operational amplifier power rejection ratio (PSR) attenuation frequency. ඇම්ප්ලිෆයරයේ අඩු කළ පීඑස්ආර් සඳහා වන්දි ගෙවීමට ධාරිත්‍රකය උපකාරී වේ. Grounding paths that maintain low impedance over many tenx ranges will help ensure that harmful noise does not enter the operational amplifier. Figure 1 illustrates the advantages of using multiple concurrent electrical containers. අඩු සංඛ්‍යාතයන්හිදී, විශාල ධාරිත්‍රක මඟින් අඩු සම්බාධනයකින් යුත් භූමි ප්‍රවේශයක් ලබා දේ. But once the frequencies reach their resonant frequency, capacitors become less capacitive and take on more sensuality. This is why it is important to have multiple capacitors: as the frequency response of one capacitor begins to decline, the frequency response of the other capacitor comes into play, thus maintaining a very low AC impedance over many ten-octaves.

මෙහෙයුම් ඇම්ප්ලිෆයර්හි බල කෙලවරයෙන් කෙලින්ම ආරම්භ කරන්න; Capacitors with minimum capacitance and minimum physical size should be placed on the same side of the PCB as the operational amplifier — as close to the amplifier as possible. The grounding terminal of the capacitor shall be directly connected to the grounding plane with the shortest pin or printed wire. The grounding connection mentioned above shall be as close to the load end of the amplifier as possible to minimize interference between the power and grounding end. රූප සටහන 2 මඟින් මෙම සම්බන්ධක ක්‍රමය පැහැදිලි කෙරේ.

විශාල ධාරිත්‍රක සඳහා මෙම ක්‍රියාවලිය නැවත නැවතත් කළ යුතුය. 0.01 μF අවම ධාරිතාවයකින් ආරම්භ කිරීම හා ඊට ආසන්න 2.2 μF (හෝ ඊට වැඩි) අඩු සමාන ශ්‍රේණ ප්‍රතිරෝධයක් (ඊඑස්ආර්) සහිත විද්‍යුත් විච්ඡේදක ධාරිත්‍රකයක් තැබීම වඩාත් සුදුසුය. The 0.01 μF capacitor with 0508 housing size has very low series inductance and excellent high frequency performance.

බලයේ සිට බලයට: තවත් වින්‍යාසයක් මඟින් මෙහෙයුම් ඇම්ප්ලිෆයරයේ ධන හා සෘණ බල සීමා අතර සම්බන්ධ කර ඇති බයිපාස් ධාරිත්‍රක එකක් හෝ කිහිපයක් භාවිතා කරයි. පරිපථයක ධාරිත්‍රක හතරක් සැකසීමට අපහසු වූ විට මෙම ක්‍රමය බොහෝ විට භාවිතා වේ. අවාසිය නම් ධාරිත්‍රකයේ වෝල්ටීයතාවය තනි බල බයිපාස් ක්‍රමයේ අගය මෙන් දෙගුණයක් වන හෙයින් ධාරිත්‍රක නිවාස ප්‍රමාණය වැඩි විය හැකි වීමයි. වෝල්ටීයතාවය වැඩි කිරීම සඳහා උපාංගයේ ශ්‍රේණිගත බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාව වැඩි කිරීම අවශ්‍ය වන අතර එයින් අදහස් කරන්නේ නිවාස ප්‍රමාණය වැඩි කිරීමයි. කෙසේ වෙතත්, මෙම ප්‍රවේශය මඟින් පීඑස්ආර් සහ විකෘති ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කළ හැකිය.

එක් එක් පරිපථය සහ වයර් වෙනස් නිසා ධාරිත්‍රක වල වින්‍යාසය, අංකය සහ ධාරිතා අගය සත්‍ය පරිපථයේ අවශ්‍යතා මත රඳා පවතී.

Parasitic effects

පරපෝෂිත බලපෑම් යනු වචනයේ පරිසමාප්ත අර්ථයෙන්ම ඔබේ PCB තුළට රිංගා යාමෙන් සිදුවන හානිය, හිසරදය සහ පරිපථය තුළ පැහැදිලි කළ නොහැකි විනාශයකි. ඒවා අධිවේගී පරිපථ තුළට කාන්දු වන සැඟවුනු පරපෝෂිත ධාරිත්‍රක සහ ප්‍රේරක වේ. පැකේජයේ පින් සහ මුද්‍රිත කම්බි වලින් සෑදුනු පරපෝෂිත ප්‍රේරණය ඊට ඇතුළත්; Parasitic capacitance formed between pad to ground, pad to power plane and pad to print line; සිදුරු හරහා අන්තර් ක්‍රියා කිරීම සහ වෙනත් බොහෝ විය හැකි බලපෑම්.