Muhtasari: Muundo wa mzunguko wa ishara mchanganyiko PCB ni ngumu sana. Mpangilio na wiring wa vipengele na usindikaji wa usambazaji wa umeme na waya wa ardhini utaathiri moja kwa moja utendaji wa mzunguko na utendaji wa utangamano wa sumakuumeme. Muundo wa kizigeu cha ardhi na nguvu ulioletwa katika makala hii unaweza kuboresha utendakazi wa saketi za mawimbi mchanganyiko.

Jinsi ya kupunguza kuingiliwa kati ya ishara ya dijiti na ishara ya analog? Kabla ya kubuni, ni lazima tuelewe kanuni mbili za msingi za utangamano wa sumakuumeme (EMC): Kanuni ya kwanza ni kupunguza eneo la kitanzi cha sasa; kanuni ya pili ni kwamba mfumo hutumia uso mmoja tu wa kumbukumbu. Kinyume chake, ikiwa mfumo una ndege mbili za kumbukumbu, inawezekana kuunda antenna ya dipole (Kumbuka: ukubwa wa mionzi ya antenna ndogo ya dipole ni sawa na urefu wa mstari, kiasi cha mtiririko wa sasa na mzunguko); na ikiwa ishara haiwezi kupita iwezekanavyo Kurudi kwa kitanzi kidogo kunaweza kuunda antena kubwa ya kitanzi (Kumbuka: saizi ya mionzi ya antena ndogo ya kitanzi inalingana na eneo la kitanzi, mkondo wa sasa unapita kwenye kitanzi, na mraba. ya mzunguko). Epuka hali hizi mbili iwezekanavyo katika kubuni.

Inapendekezwa kutenganisha ardhi ya dijiti na ardhi ya analogi kwenye ubao wa mzunguko wa ishara-mchanganyiko, ili kutengwa kati ya ardhi ya dijiti na ardhi ya analogi kuweze kupatikana. Ingawa njia hii inawezekana, kuna shida nyingi zinazowezekana, haswa katika mifumo ngumu ya kiwango kikubwa. Shida muhimu zaidi ni kwamba haiwezi kupitishwa kwenye pengo la mgawanyiko. Mara tu pengo la mgawanyiko linapopitishwa, mionzi ya sumakuumeme na mazungumzo ya mawimbi yataongezeka kwa kasi. Tatizo la kawaida katika muundo wa PCB ni kwamba laini ya mawimbi huvuka ardhi iliyogawanywa au usambazaji wa nishati na kutoa matatizo ya EMI.

Jinsi ya kufikia muundo wa kizigeu cha PCB ya ishara mchanganyiko

Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 1, tunatumia njia ya mgawanyiko iliyotajwa hapo juu, na mstari wa ishara huvuka pengo kati ya misingi hiyo miwili. Ni njia gani ya kurudi ya sasa ya ishara? Kwa kuzingatia kwamba misingi miwili iliyogawanyika imeunganishwa pamoja mahali fulani (kawaida uunganisho wa hatua moja kwenye eneo fulani), katika kesi hii, sasa ya ardhi itaunda kitanzi kikubwa. Mkondo wa juu-frequency unaopita kupitia kitanzi kikubwa hutoa mionzi na inductance ya juu ya ardhi. Ikiwa sasa ya analog ya kiwango cha chini inapita kupitia kitanzi kikubwa, sasa inaingiliwa kwa urahisi na ishara za nje. Jambo baya zaidi ni kwamba wakati misingi iliyogawanywa imeunganishwa pamoja kwenye ugavi wa umeme, kitanzi kikubwa sana cha sasa kitaundwa. Kwa kuongeza, ardhi ya analog na ardhi ya digital huunganishwa na waya mrefu ili kuunda antenna ya dipole.

Kuelewa njia na njia ya kurudi kwa sasa chini ni ufunguo wa kuboresha muundo wa bodi ya mzunguko wa ishara mchanganyiko. Wahandisi wengi wa kubuni huzingatia tu ambapo sasa ya ishara inapita, na kupuuza njia maalum ya sasa. Ikiwa safu ya ardhi inapaswa kugawanywa, na wiring lazima ipitishwe kupitia pengo kati ya mgawanyiko, uunganisho wa hatua moja unaweza kufanywa kati ya misingi iliyogawanywa ili kuunda daraja la uunganisho kati ya misingi miwili, na kisha kuunganisha kupitia daraja la uunganisho. . Kwa njia hii, njia ya moja kwa moja ya kurudi sasa inaweza kutolewa chini ya kila mstari wa ishara, ili eneo la kitanzi linaloundwa ni ndogo.

Matumizi ya vifaa vya kutengwa vya macho au transfoma pia inaweza kufikia mawimbi kwenye pengo la sehemu. Kwa zamani, ni ishara ya macho inayovuka pengo la sehemu; katika kesi ya transformer, ni shamba la magnetic linalovuka pengo la sehemu. Njia nyingine inayowezekana ni kutumia ishara tofauti: ishara inapita kutoka kwa mstari mmoja na kurudi kutoka kwa mstari mwingine wa ishara. Katika kesi hii, ardhi haihitajiki kama njia ya kurudi.

Ili kuchunguza kwa kina kuingiliwa kwa mawimbi ya dijiti kwa mawimbi ya analogi, lazima kwanza tuelewe sifa za mikondo ya masafa ya juu. Kwa mikondo ya juu-frequency, daima chagua njia na impedance ndogo (inductance ya chini) na moja kwa moja chini ya ishara, hivyo sasa ya kurudi itapita kupitia safu ya mzunguko wa karibu, bila kujali kama safu ya karibu ni safu ya nguvu au safu ya ardhi. .

Katika kazi halisi, kwa ujumla ina mwelekeo wa kutumia ardhi iliyounganishwa, na kugawanya PCB katika sehemu ya analogi na sehemu ya dijiti. Ishara ya analog inapitishwa katika eneo la analog la tabaka zote za bodi ya mzunguko, na ishara ya dijiti inaelekezwa kwenye eneo la mzunguko wa dijiti. Katika kesi hii, sasa ya kurudi kwa ishara ya dijiti haitapita kwenye ardhi ya ishara ya analog.

Tu wakati ishara ya digital inaunganishwa kwenye sehemu ya analog ya bodi ya mzunguko au ishara ya analog imefungwa kwenye sehemu ya digital ya bodi ya mzunguko, kuingiliwa kwa ishara ya digital kwa ishara ya analog itaonekana. Aina hii ya tatizo haitokei kwa sababu hakuna ardhi iliyogawanyika, sababu halisi ni wiring isiyofaa ya ishara ya digital.

Ubunifu wa PCB hupitisha ardhi iliyounganishwa, kupitia mzunguko wa dijiti na kizigeu cha mzunguko wa analogi na wiring sahihi ya ishara, kwa kawaida inaweza kutatua shida zingine ngumu zaidi za mpangilio na waya, na wakati huo huo, haitasababisha shida kadhaa zinazosababishwa na mgawanyiko wa ardhi. Katika kesi hii, mpangilio na ugawaji wa vipengele huwa ufunguo wa kuamua faida na hasara za kubuni. Ikiwa mpangilio ni wa busara, sasa ardhi ya digital itakuwa mdogo kwa sehemu ya digital ya bodi ya mzunguko na haitaingiliana na ishara ya analog. Wiring hiyo lazima ichunguzwe kwa uangalifu na kuthibitishwa ili kuhakikisha kuwa sheria za wiring zinazingatiwa 100%. Vinginevyo, njia isiyofaa ya mstari wa ishara itaharibu kabisa bodi ya mzunguko mzuri sana.

Wakati wa kuunganisha ardhi ya analogi na pini za ardhini za dijiti za kibadilishaji cha A/D pamoja, watengenezaji wengi wa vibadilishaji vya A/D wangependekeza: Unganisha pini za AGND na DGND kwenye sehemu ile ile ya chini ya kizuizi kupitia risasi fupi zaidi. (Kumbuka: Kwa sababu chipsi nyingi za kigeuzi cha A/D haziunganishi ardhi ya analogi na ardhi ya dijiti pamoja, ardhi ya analogi na dijitali lazima iunganishwe kupitia pini za nje.) Kizuizi chochote cha nje kilichounganishwa kwenye DGND kitapita uwezo wa vimelea. Kelele zaidi za kidijitali huunganishwa na saketi za analogi ndani ya IC. Kulingana na pendekezo hili, unahitaji kuunganisha pini za AGND na DGND za kibadilishaji fedha cha A/D kwenye ardhi ya analogi, lakini njia hii itasababisha matatizo kama vile ikiwa terminal ya chini ya kitenganisha cha mawimbi ya dijiti inapaswa kuunganishwa kwenye ardhi ya analogi. au ardhi ya kidijitali.

Jinsi ya kufikia muundo wa kizigeu cha PCB ya ishara mchanganyiko

Ikiwa mfumo una kigeuzi kimoja tu cha A/D, matatizo hapo juu yanaweza kutatuliwa kwa urahisi. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 3, gawanya ardhi, na uunganishe ardhi ya analogi na ardhi ya dijiti pamoja chini ya kibadilishaji cha A/D. Wakati wa kupitisha njia hii, ni muhimu kuhakikisha kuwa upana wa daraja la kuunganisha kati ya misingi miwili ni sawa na upana wa IC, na mstari wowote wa ishara hauwezi kuvuka pengo la mgawanyiko.

Ikiwa kuna waongofu wengi wa A / D katika mfumo, kwa mfano, jinsi ya kuunganisha waongofu 10 wa A / D? Ikiwa ardhi ya analogi na ardhi ya dijiti zimeunganishwa pamoja chini ya kila kigeuzi cha A/D, muunganisho wa pointi nyingi huzalishwa, na kutengwa kati ya ardhi ya analogi na ardhi ya dijiti hakuna maana. Ikiwa hutaunganisha kwa njia hii, inakiuka mahitaji ya mtengenezaji.