Jinsi ya kubuni PCB kutoka kwa mtazamo wa vitendo?

PCB ( printed mzunguko bodi wiring ina jukumu muhimu katika mizunguko ya kasi. Karatasi hii inazungumzia shida ya wiring ya mizunguko ya kasi kutoka kwa mtazamo wa vitendo. Kusudi kuu ni kusaidia watumiaji wapya kujua maswala anuwai ambayo yanahitaji kuzingatiwa wakati wa kubuni wiring ya PCB kwa nyaya zenye kasi kubwa. Kusudi lingine ni kutoa nyenzo mpya kwa wateja ambao hawajapata wiring ya PCB kwa muda. Kwa sababu ya nafasi ndogo, haiwezekani kufunika maswala yote kwa undani katika nakala hii, lakini tutajadili sehemu muhimu ambazo zina athari kubwa katika kuboresha utendaji wa mzunguko, kupunguza wakati wa kubuni, na kuokoa wakati wa kubadilisha.

ipcb

Jinsi ya kubuni PCB kutoka kwa mtazamo wa vitendo

Ingawa lengo hapa ni kwenye nyaya zinazohusiana na viboreshaji vya mwendo kasi, shida na njia zilizojadiliwa hapa kwa ujumla hutumika kwa wiring kwa nyaya zingine nyingi za kasi. Wakati amplifiers za kufanya kazi zinafanya kazi katika bendi za juu sana za masafa ya redio (RF), utendaji wa mzunguko unategemea sana wiring ya PCB. Kinachoonekana kama muundo mzuri wa mzunguko wa hali ya juu kwenye “bodi ya kuchora” inaweza kuishia na utendaji wa wastani ikiwa inakabiliwa na wiring hovyo. Kuzingatia mapema na kuzingatia maelezo muhimu wakati wote wa mchakato wa wiring itasaidia kuhakikisha utendaji wa mzunguko unaohitajika.

Kimpango mchoro

Ingawa hesabu nzuri hazihakikishi wiring nzuri, wiring nzuri huanza na skimu nzuri. Mchoro wa skimu lazima uchukuliwe kwa uangalifu na mwelekeo wa ishara ya mzunguko mzima lazima uzingatiwe. Ikiwa una mtiririko wa kawaida, thabiti wa ishara kutoka kushoto kwenda kulia katika mpango, unapaswa kuwa na mtiririko mzuri wa ishara kwenye PCB. Toa habari muhimu sana iwezekanavyo kwenye skimu. Kwa sababu wakati mwingine mhandisi wa muundo wa mzunguko haipatikani, mteja atatuuliza tusaidie kutatua shida ya mzunguko. Waumbaji, mafundi na wahandisi wanaofanya kazi hii watashukuru sana, pamoja nasi.

Zaidi ya vitambulisho vya kawaida vya rejeleo, matumizi ya nguvu, na uvumilivu wa makosa, ni habari gani nyingine inapaswa kutolewa kwa mpango? Hapa kuna maoni kadhaa ya kugeuza muundo wa kawaida kuwa mpango wa darasa la kwanza. Ongeza umbo la mawimbi, habari ya kiufundi juu ya ganda, urefu wa laini iliyochapishwa, eneo tupu; Onyesha ni vitu vipi vinahitaji kuwekwa kwenye PCB; Toa habari ya marekebisho, anuwai ya thamani ya sehemu, habari ya utawanyiko wa joto, udhibiti wa impedance iliyochapishwa, maelezo, maelezo mafupi ya hatua ya mzunguko… (kati ya wengine).

Usiamini mtu yeyote

Ikiwa hautengeneza wiring yako mwenyewe, hakikisha unaruhusu wakati mwingi kukagua muundo wa kebo. Kuzuia kidogo kunastahili mara mia moja ya dawa hapa. Usitarajie mtu anayefanya cabling kuelewa kile unachofikiria. Ingizo na mwongozo wako ni muhimu zaidi mwanzoni mwa mchakato wa muundo wa wiring. Habari zaidi unayoweza kutoa na unavyohusika zaidi katika mchakato wa wiring, PCB itakuwa bora kama matokeo. Weka hatua ya kukamilisha kujaribu kwa mhandisi wa muundo wa cabling – hundi ya haraka ya ripoti ya maendeleo ya cabling unayotaka. Njia hii ya “kitanzi kilichofungwa” inazuia wiring kutoka kupotea na kwa hivyo inapunguza uwezekano wa kufanya upya.

Maagizo kwa wahandisi wa wiring ni pamoja na: maelezo mafupi ya kazi za mzunguko, michoro za PCB zinazoonyesha nafasi za uingizaji na pato, habari ya kuachia PCB (kwa mfano, bodi ni kubwa kiasi gani, kuna tabaka ngapi, maelezo ya kila safu ya ishara na ndege ya kutuliza – matumizi ya nguvu , ardhi, analog, dijiti na ishara za RF); Tabaka zinahitaji ishara hizo; Inahitaji kuwekwa kwa vitu muhimu; Mahali halisi ya kipengee cha kupita; Ambayo mistari iliyochapishwa ni muhimu; Ambayo mistari inahitaji kudhibiti impedance mistari iliyochapishwa; Ambayo mistari inahitaji kufanana na urefu; Vipimo vya vifaa; Ambayo mistari iliyochapishwa inahitaji kuwa mbali (au karibu) kutoka kwa kila mmoja; Ambayo mistari inahitaji kuwa mbali (au karibu) kutoka kwa kila mmoja; Ni vitu vipi vinahitaji kuwekwa mbali (au karibu) na kila mmoja; Ni vitu vipi vinapaswa kuwekwa juu na ambavyo chini ya PCB? Kamwe usilalamike juu ya kumpa mtu habari nyingi sana – kidogo sana? Je! Sana? Si wakati wote.

Somo moja la kujifunza: Karibu miaka 10 iliyopita, nilitengeneza bodi ya mzunguko wa safu-safu-bodi – bodi ilikuwa na vifaa pande zote mbili. Sahani zimefungwa kwenye ganda la alumini iliyofunikwa na dhahabu (kwa sababu ya vipimo vikali vya mshtuko). Pini ambazo hutoa malisho ya upendeleo kupitia bodi. Pini imeunganishwa na PCB na waya ya kulehemu. Ni kifaa ngumu sana. Baadhi ya vifaa kwenye ubao hutumiwa kwa kuweka mtihani (SAT). Lakini nimeelezea haswa sehemu hizi ziko wapi. Je! Unaweza kudhani mahali ambapo vifaa hivi vimewekwa? Chini ya bodi, kwa kusema. Wahandisi wa bidhaa na mafundi hawafurahi wakati inabidi wachukue kitu kizima na kuiweka pamoja baada ya kumaliza kuiweka. Sijafanya kosa hilo tangu wakati huo.

eneo

Kama ilivyo kwa PCB, eneo ni kila kitu. Ambapo mzunguko umewekwa kwenye PCB, ambapo vifaa vyake maalum vya mzunguko vimewekwa, na ni mizunguko gani iliyo karibu nayo yote ni muhimu sana.

Kawaida, nafasi za uingizaji, pato na usambazaji wa umeme zimepangwa, lakini mizunguko kati yao inahitaji “ubunifu”. Hii ndio sababu kuzingatia maelezo ya wiring inaweza kulipa gawio kubwa. Anza na eneo la vifaa muhimu, fikiria mzunguko na PCB nzima. Kubainisha eneo la vitu muhimu na njia ya ishara kutoka mwanzo husaidia kuhakikisha kuwa muundo unafanya kazi kama ilivyokusudiwa. Kupata muundo sawa mara ya kwanza hupunguza gharama na mafadhaiko – na hivyo mizunguko ya maendeleo.

Piga usambazaji wa umeme

Kupita upande wa nguvu wa kipaza sauti ili kupunguza kelele ni jambo muhimu katika mchakato wa muundo wa PCB – zote kwa viboreshaji vya kasi vya utendaji na mizunguko mingine yenye kasi kubwa. Kuna mazungumzo mawili ya kawaida ya kupitisha amplifiers ya kasi ya utendaji.

Kutuliza umeme: Njia hii ni bora zaidi katika hali nyingi, ikitumia vitengo vingi vya shunt kuweka moja kwa moja pini za nguvu za op amp. Vipimo viwili vya shunt kwa ujumla vinatosha – lakini kuongeza shunt capacitors kunaweza kuwa na faida kwa nyaya zingine.

Vipimo vinavyolingana na viwango tofauti vya uwezo husaidia kuhakikisha kuwa pini za usambazaji wa umeme zinaona tu impedance ya chini ya AC juu ya bendi pana. Hii ni muhimu sana kwa masafa ya kupunguza nguvu ya kukataza nguvu ya nguvu (PSR). Capacitor husaidia kulipa fidia kwa PSR iliyopunguzwa ya amplifier. Njia za kutuliza ambazo zinadumisha impedance ya chini juu ya safu nyingi za tenx itasaidia kuhakikisha kuwa kelele hatari haingii kwenye kipaza sauti cha kufanya kazi. Kielelezo 1 kinaonyesha faida za kutumia vyombo vingi vya umeme vya wakati mmoja. Kwa masafa ya chini, capacitors kubwa hutoa ufikiaji wa chini wa impedance ya ardhi. Lakini mara tu masafa yanafikia mzunguko wao wa resonant, capacitors huwa chini ya uwezo na kuchukua ujamaa zaidi. Hii ndio sababu ni muhimu kuwa na capacitors nyingi: wakati mwitikio wa mzunguko wa capacitor moja unapoanza kupungua, mwitikio wa masafa ya capacitor nyingine unatumika, na hivyo kudumisha impedance ya chini sana ya AC juu ya octave nyingi.

Anza moja kwa moja kutoka kwa pini ya nguvu ya kipaza sauti cha kufanya kazi; Capacitors na capacitance ya chini na saizi ya chini ya mwili inapaswa kuwekwa upande huo wa PCB kama kifaa cha kufanya kazi – karibu na kipaza sauti iwezekanavyo. Kituo cha kutuliza cha capacitor kitaunganishwa moja kwa moja na ndege ya kutuliza na pini fupi au waya iliyochapishwa. Uunganisho wa kutuliza uliotajwa hapo juu utakuwa karibu na mwisho wa mzigo wa kipaza sauti iwezekanavyo ili kupunguza usumbufu kati ya nguvu na mwisho wa kutuliza. Kielelezo 2 kinaonyesha njia hii ya unganisho.

Utaratibu huu unapaswa kurudiwa kwa capacitors kuu. Ni bora kuanza na kiwango cha chini cha uwezo wa 0.01 μF na uweke capacitor ya elektroliti na upinzani mdogo wa safu (ESR) ya 2.2 μF (au zaidi) karibu nayo. Capacitor ya 0.01 μF na saizi ya makazi 0508 ina inductance ya safu ya chini sana na utendaji bora wa masafa ya juu.

Nguvu-kwa-nguvu: Usanidi mwingine hutumia capacitors moja au zaidi ya kupitisha iliyounganishwa kati ya mwisho mzuri na hasi wa nguvu ya amplifier ya kazi. Njia hii hutumiwa mara nyingi wakati ni ngumu kusanidi capacitors nne kwenye mzunguko. Ubaya ni kwamba saizi ya makazi ya capacitor inaweza kuongezeka kwa sababu voltage kwenye capacitor ni mara mbili ya thamani ya njia ya kupitisha nguvu moja. Kuongeza voltage inahitaji kuongeza voltage iliyokadiriwa ya kuvunjika kwa kifaa, ambayo inamaanisha kuongeza saizi ya makazi. Walakini, njia hii inaweza kuboresha utendaji wa PSR na upotoshaji.

Kwa sababu kila mzunguko na wiring ni tofauti, usanidi, nambari, na uwezo wa uwezo wa capacitors itategemea mahitaji ya mzunguko halisi.

Athari za vimelea

Athari za vimelea ni glitches halisi ambayo huingia kwenye PCB yako na kusababisha uharibifu, maumivu ya kichwa, na uharibifu usioelezewa kwenye mzunguko. Ni capacitors ya vimelea iliyofichwa na inductors ambazo huingia kwenye mizunguko yenye kasi kubwa. Ambayo ni pamoja na inductance ya vimelea iliyoundwa na pini ya kifurushi na waya iliyochapishwa kwa muda mrefu sana; Uwezo wa vimelea ulioundwa kati ya pedi hadi ardhini, pedi kwa ndege ya nguvu na pedi ili kuchapa laini; Maingiliano kati ya mashimo, na athari zingine nyingi zinazowezekana.