PCB muundo wa mzunguko wa ishara mchanganyiko 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 usambazaji wa nguvu ulioletwa katika karatasi hii unaweza kuboresha utendakazi wa saketi zenye mawimbi mchanganyiko.

Jinsi ya kupunguza mwingiliano kati ya ishara za dijiti na analog? Kanuni mbili za msingi za utangamano wa sumakuumeme (EMC) lazima zieleweke kabla ya kubuni: kanuni ya kwanza ni kupunguza eneo la kitanzi cha sasa; Kanuni ya pili ni kwamba mfumo hutumia ndege moja tu ya kumbukumbu. Kinyume chake, ikiwa mfumo una ndege mbili za kumbukumbu, inawezekana kuunda antenna ya dipole (kumbuka: mionzi ya antenna ndogo ya dipole ni sawia na urefu wa mstari, kiasi cha mtiririko wa sasa, na mzunguko). Ikiwa ishara hairudi kupitia kitanzi kidogo iwezekanavyo, antenna kubwa ya mviringo inaweza kuundwa. Epuka zote mbili katika muundo wako iwezekanavyo.

Imependekezwa kutenganisha uwanja wa dijitali na uwanja wa analogi kwenye ubao wa mzunguko wa ishara mchanganyiko ili kufikia kutengwa kati ya uwanja wa dijiti na uwanja wa analogi. Ingawa njia hii inawezekana, ina shida nyingi zinazowezekana, haswa katika mifumo mikubwa na ngumu. Shida muhimu zaidi sio kuvuka wiring ya pengo la kizigeu, mara baada ya kuvuka wiring ya pengo la kizigeu, mionzi ya umeme na crosstalk ya ishara itaongezeka kwa kasi. Tatizo la kawaida katika muundo wa PCB ni tatizo la EMI linalosababishwa na njia ya mawimbi kuvuka ardhi au usambazaji wa nishati.

Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 1, tunatumia njia ya kugawanya hapo juu, na mstari wa ishara huweka pengo kati ya ardhi mbili, ni njia gani ya kurudi ya sasa ya ishara? Tuseme ardhi mbili zilizogawanywa zimeunganishwa kwa wakati fulani (kawaida hatua moja kwa hatua moja), katika hali ambayo sasa ya dunia itaunda kitanzi kikubwa. Mzunguko wa juu wa sasa unaopita kupitia kitanzi kikubwa utazalisha mionzi na inductance ya juu ya ardhi. Ikiwa kiwango cha chini cha sasa cha analog kinachopita kupitia kitanzi kikubwa ni rahisi kuingiliwa na ishara za nje. Jambo baya zaidi ni kwamba wakati sehemu zimeunganishwa pamoja kwenye chanzo cha nguvu, kitanzi kikubwa sana cha sasa kinaundwa. Kwa kuongeza, ardhi ya analog na ya digital iliyounganishwa na waya mrefu huunda antenna ya dipole.

Kuelewa njia na hali ya mtiririko wa sasa wa kurudi ardhini ndio 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 lazima ipitishwe kupitia pengo kati ya sehemu, uunganisho wa hatua moja unaweza kufanywa kati ya ardhi iliyogawanywa ili kuunda daraja la uunganisho kati ya tabaka mbili za ardhi na kisha kupitishwa kupitia daraja la uunganisho. Kwa njia hii, njia ya moja kwa moja ya kurudi nyuma inaweza kutolewa chini ya kila mstari wa ishara, na kusababisha eneo la kitanzi kidogo.

Vifaa vya kutengwa vya macho au transfoma pia vinaweza kutumika kutambua ishara inayovuka pengo la sehemu. Kwa ya kwanza, ni ishara ya macho ambayo inapita pengo la sehemu. Katika kesi ya transfoma, ni shamba la sumaku ambalo linaweka pengo la kizigeu. Ishara tofauti pia zinawezekana: ishara huingia kutoka kwa mstari mmoja na kurudi kutoka kwa nyingine, katika hali ambayo hutumiwa kama njia za kurudi nyuma bila lazima.

Ili kuchunguza kuingiliwa kwa ishara ya dijiti kwa ishara ya analogi, lazima kwanza tuelewe sifa za sasa za masafa ya juu. Mkondo wa juu-frequency daima huchagua njia na impedance ya chini kabisa (inductance) 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 usambazaji wa nguvu au safu ya ardhi.

Kwa mazoezi, kwa ujumla inapendekezwa kutumia kizigeu cha PCB sawa katika sehemu za analogi na dijiti. Ishara za analogi zinaelekezwa katika eneo la analogi la tabaka zote za ubao, wakati mawimbi ya dijiti yanaelekezwa katika eneo la mzunguko wa dijiti. Katika kesi hii, sasa ishara ya digital ya kurudi haiingii ndani ya ardhi ya ishara ya analog.

Kuingiliwa kutoka kwa mawimbi ya dijiti hadi ishara za analogi hutokea tu wakati mawimbi ya dijitali yanapoelekezwa juu au mawimbi ya analogi yanapoelekezwa kwenye sehemu za dijitali za ubao wa mzunguko. Tatizo hili sio kutokana na ukosefu wa sehemu, sababu halisi ni wiring isiyofaa ya ishara za digital.

Muundo wa PCB hutumia umoja, kupitia saketi ya dijiti na kizigeu cha saketi ya analogi na wiring ya ishara inayofaa, kwa kawaida inaweza kutatua baadhi ya matatizo magumu zaidi ya mpangilio na nyaya, lakini pia haina matatizo yanayoweza kusababishwa na mgawanyiko wa ardhi. Katika kesi hii, mpangilio na ugawaji wa vifaa huwa muhimu katika kuamua ubora wa muundo. Ikiwa itawekwa vizuri, mkondo wa ardhi wa dijiti utawekwa tu kwa sehemu ya dijiti ya ubao na haitaingiliana na ishara ya analog. Wiring vile lazima ziangaliwe kwa uangalifu na kuangaliwa ili kuhakikisha kufuata kwa 100% sheria za wiring. Vinginevyo, mstari wa ishara usiofaa utaharibu kabisa bodi ya mzunguko mzuri sana.

Wakati wa kuunganisha pini za ardhini za analogi na dijiti za vigeuzi vya A/D pamoja, watengenezaji wengi wa vigeuzi vya A/D wanapendekeza kuunganisha pini za AGND na DGND kwenye uwanja ule ule wa kizuizi cha chini kwa kutumia njia fupi zaidi (Kumbuka: Kwa sababu chipsi nyingi za kibadilishaji cha A/D haziunganishi ardhi ya analogi na dijiti pamoja ndani, ardhi ya analogi na dijitali lazima iunganishwe kupitia pini za nje), kizuizi chochote cha nje kilichounganishwa kwenye DGND kitaunganisha kelele zaidi ya dijiti kwenye saketi ya analogi ndani ya IC kupitia vimelea. uwezo. Kufuatia pendekezo hili, kibadilishaji fedha cha A/D AGND na pini za DGND zinahitaji kuunganishwa kwenye ardhi ya analogi, lakini mbinu hii inazua maswali kama vile ikiwa sehemu ya mwisho ya kibadilishaji kibadilishaji cha mawimbi ya dijiti inapaswa kuunganishwa kwenye ardhi ya analogi au dijitali.

Ikiwa mfumo una kigeuzi kimoja tu cha A/D, tatizo lililo hapo juu linaweza kutatuliwa kwa urahisi. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 3, ardhi imegawanywa na sehemu za ardhi za analogi na dijiti zimeunganishwa pamoja chini ya kibadilishaji cha A/D. Njia hii inapokubaliwa, ni muhimu kuhakikisha kuwa upana wa daraja kati ya tovuti hizi mbili ni sawa na upana wa IC, na kwamba hakuna mstari wa ishara unaoweza kuvuka pengo la kizigeu.

Ikiwa mfumo una waongofu wengi wa A/D, kwa mfano, waongofu 10 wa A/D jinsi ya kuunganisha? Ikiwa ardhi ya analogi na dijiti imeunganishwa chini ya kila kigeuzi cha A/D, Muunganisho wa pointi nyingi utatokea, na kutengwa kati ya ardhi ya analogi na dijitali hakutakuwa na maana. Ikiwa hutafanya hivyo, unakiuka mahitaji ya mtengenezaji.

Njia bora ni kuanza na sare. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 4, ardhi imegawanywa kwa usawa katika sehemu za analogi na dijiti. Mpangilio huu sio tu unakidhi mahitaji ya watengenezaji wa kifaa cha IC kwa uunganisho wa chini wa impedance ya analog na pini za ardhi za digital, lakini pia huepuka matatizo ya EMC yanayosababishwa na antenna ya kitanzi au antenna ya dipole.

Ikiwa una shaka juu ya mbinu ya umoja ya muundo wa mchanganyiko wa ishara ya PCB, unaweza kutumia njia ya kugawanya safu ya ardhi kuweka na kuelekeza bodi nzima ya mzunguko. Katika muundo, tahadhari inapaswa kulipwa ili kufanya bodi ya mzunguko iwe rahisi kuunganishwa pamoja na viruka au vipingamizi 0 ohm vilivyowekwa chini ya inchi 1/2 katika jaribio la baadaye. Zingatia upangaji wa maeneo na nyaya ili kuhakikisha kuwa hakuna laini za mawimbi ya dijitali zilizo juu ya sehemu ya analogi kwenye tabaka zote na kwamba hakuna laini za mawimbi ya analogi zilizo juu ya sehemu ya dijitali. Zaidi ya hayo, hakuna mstari wa ishara unapaswa kuvuka pengo la ardhi au kugawanya pengo kati ya vyanzo vya nguvu. Ili kupima utendaji wa bodi na utendakazi wa EMC, jaribu tena utendakazi wa bodi na utendakazi wa EMC kwa kuunganisha sakafu mbili pamoja kupitia kipinga 0 ohm au jumper. Ikilinganisha matokeo ya mtihani, ilibainika kuwa karibu katika visa vyote, suluhisho la umoja lilikuwa bora kwa suala la utendaji na utendaji wa EMC ikilinganishwa na suluhisho la mgawanyiko.

Je, mbinu ya kugawanya ardhi bado inafanya kazi?

Njia hii inaweza kutumika katika hali tatu: vifaa vingine vya matibabu vinahitaji uvujaji mdogo sana wa sasa kati ya nyaya na mifumo iliyounganishwa na mgonjwa; Pato la baadhi ya vifaa vya udhibiti wa mchakato wa viwanda vinaweza kushikamana na vifaa vya kelele na vya juu vya umeme; Kesi nyingine ni wakati Mpangilio wa PCB unakabiliwa na vikwazo maalum.

Kawaida kuna vifaa tofauti vya umeme vya dijiti na vya analogi kwenye ubao wa PCB wa ishara mchanganyiko ambao unaweza na unapaswa kuwa na uso wa usambazaji wa umeme uliogawanyika. Hata hivyo, mistari ya ishara iliyo karibu na safu ya usambazaji wa umeme haiwezi kuvuka pengo kati ya vifaa vya nguvu, na mistari yote ya ishara inayovuka pengo lazima iwe iko kwenye safu ya mzunguko karibu na eneo kubwa. Katika baadhi ya matukio, usambazaji wa umeme wa analogi unaweza kuundwa kwa miunganisho ya PCB badala ya uso mmoja ili kuepuka mgawanyiko wa uso wa nishati.

Muundo wa kizigeu cha PCB ya ishara mchanganyiko

Muundo wa mchanganyiko wa ishara ya PCB ni mchakato mgumu, mchakato wa kubuni unapaswa kuzingatia mambo yafuatayo:

1. Gawanya PCB katika sehemu tofauti za analogi na dijitali.

2. Mpangilio sahihi wa sehemu.

3. Kigeuzi cha A/D kinawekwa kwenye sehemu zote.

4. Usigawanye ardhi. Sehemu ya analog na sehemu ya dijiti ya bodi ya mzunguko imewekwa sawa.

5. Katika tabaka zote za ubao, ishara ya dijiti inaweza tu kupitishwa kwenye sehemu ya kidijitali ya ubao.

6. Katika tabaka zote za ubao, ishara za analog zinaweza kupitishwa tu katika sehemu ya analog ya ubao.

7. Utengano wa nguvu za analogi na dijiti.

8. Wiring haipaswi kupanua pengo kati ya nyuso za usambazaji wa nguvu zilizogawanyika.

9. Mistari ya ishara ambayo lazima ieneze pengo kati ya vifaa vya umeme vilivyogawanyika inapaswa kuwa iko kwenye safu ya wiring iliyo karibu na eneo kubwa.

10. Kuchambua njia halisi na hali ya mtiririko wa sasa wa dunia.

11. Tumia sheria sahihi za wiring.