PCB ( shtypura qark bordit ) instalime elektrike luan një rol kyç në qarqet me shpejtësi të lartë. Ky punim kryesisht diskuton problemin e instalimeve elektrike të qarqeve me shpejtësi të lartë nga një këndvështrim praktik. Qëllimi kryesor është të ndihmojë përdoruesit e rinj të ndërgjegjësohen për shumë çështje të ndryshme që duhet të merren parasysh gjatë projektimit të instalimeve elektrike të PCB për qarqet me shpejtësi të lartë. Një qëllim tjetër është të sigurojë një material freskues për klientët që nuk janë ekspozuar ndaj instalimeve elektrike të PCB për një kohë të gjatë. Për shkak të hapësirës së kufizuar, nuk është e mundur të mbulohen të gjitha çështjet në detaje në këtë artikull, por ne do të diskutojmë pjesët kryesore që kanë ndikimin më të madh në përmirësimin e performancës së qarkut, zvogëlimin e kohës së projektimit dhe kursimin e kohës së modifikimit.

Si të hartoni PCB nga një këndvështrim praktik

Megjithëse fokusi këtu është në qarqet që lidhen me amplifikatorët operacionalë me shpejtësi të lartë, problemet dhe metodat e diskutuara këtu janë përgjithësisht të zbatueshme për instalime elektrike për shumicën e qarqeve të tjera analoge me shpejtësi të lartë. Kur përforcuesit operacionalë veprojnë në breza shumë të lartë të frekuencës radio (RF), performanca e qarkut varet kryesisht nga instalimet elektrike të PCB. Ajo që duket si një dizajn i mirë qarku me performancë të lartë në “tabelën e vizatimit” mund të përfundojë me performancë mediokër nëse vuan nga instalime elektrike të çrregullta. Shqyrtimi paraprak dhe vëmendja ndaj detajeve të rëndësishme gjatë procesit të instalimeve elektrike do të ndihmojë në sigurimin e performancës së dëshiruar të qarkut.

Diagram skematik

Edhe pse skemat e mira nuk garantojnë instalime elektrike të mira, instalimet elektrike të mira fillojnë me skemat e mira. Diagrami skematik duhet të vizatohet me kujdes dhe të merret parasysh drejtimi i sinjalit të të gjithë qarkut. Nëse keni një rrjedhë normale, të qëndrueshme të sinjalit nga e majta në të djathtë në skemë, duhet të keni një rrjedhë po aq të mirë të sinjalit në PCB. Jepni sa më shumë informacion të dobishëm në skemë. Për shkak se nganjëherë inxhinieri i projektimit të qarkut nuk është i disponueshëm, klienti do të na kërkojë të ndihmojmë në zgjidhjen e problemit të qarkut. Dizajnerët, teknikët dhe inxhinierët që bëjnë këtë punë do të jenë shumë mirënjohës, përfshirë edhe ne.

Përtej identifikuesve të zakonshëm të referencës, konsumit të energjisë dhe tolerancave ndaj gabimeve, çfarë informacioni tjetër duhet të jepet në një skemë? Këtu janë disa sugjerime për shndërrimin e një skeme të zakonshme në një skematikë të klasit të parë. Shtoni formën e valës, informacionin mekanik rreth guaskës, gjatësinë e rreshtit të shtypur, zonën bosh; Tregoni se cilët përbërës duhet të vendosen në PCB; Jepni informacion rregullues, diapazonin e vlerës së komponentit, informacionin e shpërndarjes së nxehtësisë, kontrolloni linjat e printuara të rezistencës, shënimet, përshkrimin e veprimit të qarkut konciz… (ndër të tjera).

Mos i beso askujt

Nëse nuk i krijoni instalimet tuaja elektrike, sigurohuni që të lini shumë kohë për të kontrolluar dyfish modelin e kabllove. Një parandalim i vogël vlen njëqind herë një ilaç këtu. Mos prisni që kabllori të kuptojë atë që po mendoni. Hyrja dhe udhëzimi juaj është më i rëndësishmi në fillim të procesit të projektimit të instalimeve elektrike. Sa më shumë informacion që mund të jepni dhe sa më shumë të përfshiheni në procesin e instalimeve elektrike, aq më mirë PCB do të jetë si rezultat. Vendosni një pikë përfundimi paraprake për inxhinierin e projektimit të kabllove – një kontroll i shpejtë i raportit të përparimit të kabllove që dëshironi. Kjo qasje “lak i mbyllur” parandalon që telat të mos devijojnë dhe kështu minimizon mundësinë e ripërpunimit.

Udhëzimet për inxhinierët e telave përfshijnë: një përshkrim të shkurtër të funksioneve të qarkut, skica të PCB që tregojnë pozicionet e hyrjes dhe daljes, informacione kaskaduese të PCB (p.sh., sa e trashë është bordi, sa shtresa ka, detaje për secilën shtresë sinjali dhe aeroplan tokëzimi – konsumi i energjisë , sinjale tokësore, analoge, dixhitale dhe RF); Shtresat kanë nevojë për ato sinjale; Kërkojnë vendosjen e përbërësve të rëndësishëm; Vendndodhja e saktë e elementit të anashkalimit; Cilat rreshta të shtypura janë të rëndësishme; Cilat linja duhet të kontrollojnë linjat e printuara të rezistencës; Cilat linja duhet të përputhen me gjatësinë; Përmasat e përbërësve; Cilat rreshta të shtypur duhet të jenë larg (ose afër) nga njëra -tjetra; Cilat linja duhet të jenë larg (ose afër) nga njëra -tjetra; Cilët përbërës duhet të vendosen larg (ose pranë) njëri -tjetrit; Cilët përbërës duhet të vendosen sipër dhe cilët në fund të PCB? Asnjëherë mos u ankoni se duhet t’i jepni dikujt shumë informacion – shumë pak? Është; Shume? Jo në të gjitha.

Një mësim mësimor: Rreth 10 vjet më parë, unë hartova një tabelë qarkore me shumë shtresa-bordi kishte përbërës në të dy anët. Pllakat janë të lidhura me një predhë alumini të veshur me ar (për shkak të specifikimeve të rrepta të goditjes). Kunjat që sigurojnë përcjellje të paragjykimeve kalojnë nëpër tabelë. Kunja është e lidhur me PCB me një tel saldimi. Shtë një pajisje shumë e ndërlikuar. Disa nga përbërësit në tabelë përdoren për vendosjen e provës (SAT). Por unë kam përcaktuar saktësisht se ku janë këto përbërës. A mund ta merrni me mend se ku janë instaluar këto përbërës? Nga bordi, nga rruga. Inxhinierët dhe teknikët e produkteve nuk janë të kënaqur kur duhet ta ndajnë të gjithë dhe ta vendosin përsëri pasi të kenë përfunduar ngritjen e tij. Unë nuk e kam bërë atë gabim që atëherë.

vend

Ashtu si në PCB, vendndodhja është gjithçka. Ku vendoset një qark në PCB, ku janë instaluar komponentët e tij të veçantë të qarkut dhe cilat qarqe të tjera janë ngjitur me të janë të gjitha shumë të rëndësishme.

Normalisht, pozicionet e hyrjes, daljes dhe furnizimit me energji janë të paracaktuara, por qarku midis tyre duhet të jetë “krijues”. Kjo është arsyeja pse duke i kushtuar vëmendje detajeve të instalimeve elektrike mund të paguani dividentë të mëdhenj. Filloni me vendndodhjen e përbërësve kryesorë, merrni parasysh qarkun dhe të gjithë PCB -në. Specifikimi i vendndodhjes së përbërësve kryesorë dhe shtegu i sinjaleve që nga fillimi ndihmon për të siguruar që dizajni të funksionojë ashtu siç është menduar. Marrja e modelit të duhur herën e parë zvogëlon koston dhe stresin – dhe kështu ciklet e zhvillimit.

Anashkaloni furnizimin me energji elektrike

Anashkalimi i anës së fuqisë së amplifikatorit për të zvogëluar zhurmën është një aspekt i rëndësishëm i procesit të projektimit të PCB-si për amplifikatorët operacionalë me shpejtësi të lartë ashtu edhe qarqe të tjera me shpejtësi të lartë. Ekzistojnë dy konfigurime të zakonshme të anashkalimit të përforcuesve operacionalë me shpejtësi të lartë.

Tokëzimi i energjisë: Kjo metodë është më efikase në shumicën e rasteve, duke përdorur kondensatorë të shumëfishtë shunt për të tokëzuar drejtpërdrejt kunjat e energjisë të amplifikatorit op. Dy kondensatorë shunt janë përgjithësisht të mjaftueshëm – por shtimi i kondensatorëve shunt mund të jetë i dobishëm për disa qarqe.

Paralelizimi i kondensatorëve me vlera të ndryshme të kapacitetit ndihmon për të siguruar që kunjat e furnizimit me energji të shohin vetëm rezistencë të ulët AC në një brez të gjerë. Kjo është veçanërisht e rëndësishme në frekuencën e zbutjes së raportit të refuzimit të fuqisë së amplifikatorit operacional (PSR). Kondensatori ndihmon në kompensimin e PSR të zvogëluar të amplifikatorit. Shtigjet e tokëzimit që mbajnë rezistencë të ulët në shumë vargje tenx do të ndihmojnë në sigurimin që zhurma e dëmshme të mos hyjë në amplifikatorin operacional. Figura 1 ilustron përparësitë e përdorimit të kontejnerëve të shumtë elektrikë të njëkohshëm. Në frekuenca të ulëta, kondensatorët e mëdhenj sigurojnë qasje të ulët në tokë me rezistencë të ulët. Por sapo frekuencat të arrijnë frekuencën e tyre tingëlluese, kondensatorët bëhen më pak kapacitivë dhe marrin më shumë sensualitet. Kjo është arsyeja pse është e rëndësishme të kesh kondensatorë të shumtë: ndërsa përgjigja e frekuencës së një kondensatori fillon të bjerë, përgjigja e frekuencës së kondensatorit tjetër hyn në lojë, duke ruajtur kështu një rezistencë shumë të ulët AC mbi shumë dhjetë oktava.

Filloni drejtpërdrejt nga kunja e fuqisë së amplifikatorit operacional; Kondensatorët me kapacitet minimal dhe madhësi minimale fizike duhet të vendosen në të njëjtën anë të PCB si përforcuesi operacional – sa më afër amplifikatorit të jetë e mundur. Terminali i tokëzimit të kondensatorit duhet të lidhet drejtpërdrejt me rrafshin e tokëzimit me kunjin më të shkurtër ose tela të shtypur. Lidhja e tokëzimit e përmendur më sipër duhet të jetë sa më afër fundit të ngarkesës së amplifikatorit për të minimizuar ndërhyrjen midis fuqisë dhe skajit të tokëzimit. Figura 2 ilustron këtë metodë të lidhjes.

Ky proces duhet të përsëritet për kondensatorët e mëdhenj. Bestshtë mirë që të filloni me një kapacitet minimal prej 0.01 μF dhe të vendosni një kondensator elektrolitik me një rezistencë të ulët ekuivalente të serisë (ESR) prej 2.2 μF (ose më shumë) afër tij. Kondensatori 0.01 μF me madhësinë e strehimit 0508 ka induktancë të serive shumë të ulëta dhe performancë të shkëlqyer me frekuencë të lartë.

Fuqia në energji: Një konfigurim tjetër përdor një ose më shumë kondensatorë anashkalues ​​të lidhur midis skajeve të fuqisë pozitive dhe negative të amplifikatorit operacional. Kjo metodë përdoret shpesh kur është e vështirë të konfigurosh katër kondensatorë në një qark. Disavantazhi është se madhësia e strehimit të kondensatorit mund të rritet sepse voltazhi në kondensator është dyfishi i vlerës së metodës së anashkalimit me një fuqi të vetme. Rritja e tensionit kërkon rritjen e tensionit të vlerësuar të prishjes së pajisjes, që do të thotë rritje e madhësisë së strehimit. Sidoqoftë, kjo qasje mund të përmirësojë performancën e PSR dhe shtrembërimit.

Meqenëse secili qark dhe instalime elektrike janë të ndryshme, konfigurimi, numri dhe vlera e kapacitetit të kondensatorëve do të varen nga kërkesat e qarkut aktual.

Efektet parazitare

Efektet parazitare janë fjalë për fjalë defekte që vjedhin në PCB tuaj dhe bëjnë kërdi, dhimbje koke dhe kërdi të pashpjegueshme në qark. Ata janë kondensatorët dhe induktorët parazitë të fshehur që depërtojnë në qarqet me shpejtësi të lartë. E cila përfshin induktancën parazitare të formuar nga kunja e paketës dhe teli i shtypur shumë gjatë; Kapaciteti parazitar i formuar midis bllokut në tokë, jastëkut në rrafshin e energjisë dhe bllokut në linjën e printimit; Ndërveprimet midis vrimave, dhe shumë efekte të tjera të mundshme.