Шӯрои ноҳиявии чопшуда мушкилот ва ҳалли мушкил

Савол: Тавре ки қаблан дар бораи резисторҳои оддӣ гуфта шуда буд, бояд баъзе резисторҳо бошанд, ки иҷрои онҳо маҳз ҳамон чизест, ки мо интизорем. Муқовимати як қисми сим чӣ мешавад?
Ҷавоб: Вазъият дигар аст. Эҳтимол, шумо ба сим ё бандҳои баранда дар тахтаи ноҳиявии чопшуда ишора мекунед, ки ҳамчун сим амал мекунад. Азбаски superconductors дар ҳарорати хонагӣ ҳанӯз дастрас нест, ҳар як дарозии сими металлӣ ҳамчун як резистори муқовимати паст амал мекунад (ки он ҳамчун конденсатор ва индуктор низ амал мекунад) ва таъсири он ба схемаро бояд ба назар гирифт.
2. Савол: Муқовимати сими мисии хеле кӯтоҳ дар занҷири сигнали хурд набояд муҳим бошад?
Ҷавоб: биёед як ADC-и 16-битиро бо импеденти вуруди 5k ω баррасӣ кунем. Фарз мекунем, ки хати сигнал ба вуруди ADC аз тахтаи маъмулии чопӣ (ғафсии 0.038мм, бараш 0.25мм) бо банди барандаи 10 см дарозӣ иборат аст. Он муқовимати тақрибан 0.18 ω дар ҳарорати хонагӣ дорад, ки каме камтар аз 5K ω × 2 × 2-16 аст ва дар дараҷаи пурра хатои фоидаи 2LSB ба вуҷуд меорад.
Эҳтимол, ин мушкилотро метавон ҳал кард, агар он тавре ки аллакай ҳаст, банди барандаи тахтаи ноҳиявии PRINTED васеътар карда шавад. Дар схемаҳои аналогӣ, одатан истифодаи васеътари васеътар афзалтар аст, аммо бисёр тарроҳони PCB (ва тарроҳони PCB) барои осон кардани ҷойгиркунии хати сигнал истифодаи ҳадди ақали бандро бартарӣ медиҳанд. Хулоса, ҳисоб кардани муқовимати банди баранда ва таҳлили нақши он дар ҳама мушкилоти имконпазир муҳим аст.
3. Савол: Оё дар қобилияти иқтидори банди баранда бо паҳнои хеле калон ва қабати металлӣ дар паси тахтаи ноҳиявии ЧОПшуда мушкилот вуҷуд дорад?
Ҷавоб: Ин саволи хурд аст. Гарчанде ки иқтидор аз банди барандаи тахтаи ноҳиявии PRINTED муҳим аст (ҳатто барои микросхемаҳои басомадҳои паст, ки метавонанд ларзишҳои паразитии басомадҳои баландро ба вуҷуд оранд), он бояд ҳамеша аввал ҳисоб карда шавад. Агар ин тавр набошад, ҳатто як банди васеи барандаи гузаранда, ки зарфияти калонеро ташкил медиҳад, мушкил нест. Агар мушкилот ба миён оянд, як минтақаи хурди ҳавопаймои заминиро метавон кам кард, то иқтидораш ба замин кам карда шавад.
Савол: Ин саволро лаҳзае тарк кунед! Ҳавопаймои заминсозӣ чист?
Ҷавоб: Агар фолгаи мисӣ дар тамоми тарафи тахтаи ноҳиявии ЧОПКУНАНДА (ё тамоми қабати табақаи электронии чопшудаи бисёрқабата) барои заминсозӣ истифода шавад, он гоҳ мо онро ҳавопаймои заминсозӣ меномем. Ҳама гуна симҳои зеризаминӣ бояд бо хурдтарин муқовимат ва индуктивӣ ҷойгир карда шаванд. Агар система як ҳавопаймои заминиро истифода барад, эҳтимол дорад, ки садои заминсозӣ камтар таъсир расонад. Илова бар ин, ҳавопаймои заминӣ инчунин вазифаи муҳофизат ва хунуккунӣ дорад
Савол: Ҳавопаймое, ки дар ин ҷо зикр шудааст, барои истеҳсолкунандагон душвор аст, дуруст?
Ҷавоб: 20 сол пеш баъзе мушкилот буданд. Имрӯз, бинобар такмили пайвандак, муқовимат ба solder ва технологияи кафшеркунии мавҷҳо дар тахтаҳои ноҳиявии чопӣ, истеҳсоли ҳавопаймои заминсозӣ ба як кори муқаррарии тахтаҳои ноҳиявии чопӣ табдил ёфтааст.
Савол: Шумо гуфтед, ки имкони ифшои система ба садои замин бо истифода аз ҳавопаймои заминӣ хеле ночиз аст. Чӣ мушкили садои замин боқӣ мондааст, ки ҳал намешавад?
Ҷавоб: Схемаи асосии системаи садои заминдор ҳавопаймои заминӣ дорад, аммо муқовимат ва индуктивии он сифр нест – агар манбаи ҷараёни беруна ба қадри кофӣ қавӣ бошад, он ба сигналҳои дақиқ таъсир мерасонад. Ин мушкилотро тавассути дуруст ба роҳ мондани тахтаҳои чопии ноҳиявӣ то ҳадди имкон кам кардан мумкин аст, то ҷараёни баланд ба минтақаҳое нарасад, ки ба шиддати заминавии сигналҳои дақиқ таъсир расонанд. Баъзан танаффус ё шикоф дар ҳавопаймои заминӣ метавонад аз як минтақаи ҳассос ҷараёни калони заминсозиро дур кунад, аммо маҷбуран тағир додани ҳавопаймои заминӣ низ метавонад сигналро ба минтақаи ҳассос равона созад, аз ин рӯ чунин техника бояд эҳтиёткорона истифода шавад.
Савол: Ман аз куҷо медонам, ки пастшавии шиддат дар ҳавопаймои заминӣ тавлид мешавад?
A: одатан коҳиши шиддатро чен кардан мумкин аст, аммо баъзан ҳисобҳоро дар асоси муқовимати мавод дар ҳавопаймоӣ (1 унсияи мисии муқовимат 045м ω /□) ва дарозии банди барандае, ки аз он ҷараён мегузарад, гарчанде ҳисобкуниро мураккаб кардан мумкин аст. Шиддатҳоро дар диапазони DC то басомади паст (50кГц) метавон бо тақвиятдиҳандаи асбобҳо ба монанди AMP02 ё AD620 чен кард.
Фоидаи тақвиятдиҳанда дар 1000 муқаррар карда шуда, ба осциллограф бо ҳассосияти 5mV/div пайваст карда шудааст. Баландгӯяк метавонад аз ҳамон як манбаи қувваи барқ, ки занҷири мавриди санҷиш қарор дорад ё аз манбаи қудрати худ таъмин карда шавад. Аммо, агар хоки тақвиятдиҳанда аз пойгоҳи барқаш ҷудо карда шавад, осциллограф бояд ба пойгоҳи қудрати занҷираи истифодашуда пайваст карда шавад.
Муқовимати байни ду нуқтаи ҳавопаймои заминиро бо илова кардани зонд ба ду нуқта чен кардан мумкин аст. Омезиши ҳассосияти афзоишдиҳанда ва осциллограф имкон медиҳад, ки ҳассосияти ченкунӣ ба 5μV/div расад. Ғавғо аз тақвиятдиҳанда паҳнои хати шакли осциллографро тақрибан 3 мВ афзоиш медиҳад, аммо ба ҳар ҳол имконпазир аст, ки қарори тақрибан 1 мВ бошад, ки барои фарқ кардани аксари садои замин бо эътимоди то 80% кофӣ аст.
Савол: Дар бораи усули санҷиши дар боло зикршуда бояд чиро қайд кард?
Ҷавоб: Ҳар як майдони магнитии ивазшаванда ба сурби санҷиш шиддат меоварад, ки онро тавассути кӯтоҳ кардани зондҳо ба якдигар санҷидан мумкин аст (ва роҳи гардиши муқовимати заминро таъмин кунед) ва риояи шакли мавҷи осциллограф. Шакли мавҷи мушоҳидашавандаи AC аз сабаби индуксия аст ва онро бо тағир додани мавқеи пешбар ё кӯшиши нест кардани майдони магнитӣ кам кардан мумкин аст. Илова бар ин, кафолат додан лозим аст, ки заминкӯбии баландгӯяк ба заминбандии система пайваст карда шавад. Агар тақвиятдиҳанда ин иртибот дошта бошад, роҳи бозгашти дефолт вуҷуд надорад ва тақвиятдиҳанда кор намекунад. Заминкашӣ инчунин бояд кафолат диҳад, ки усули заминсозии истифодашаванда ба тақсимоти кунунии занҷири мавриди санҷиш халал намерасонад.
Савол: Чӣ тавр садои баландшавии басомади баландро чен кардан мумкин аст?
Ҷавоб: Андозагирии садои заминро бо тақвиятдиҳандаи васеи асбобҳои фарохмаҷро душвор аст, аз ин рӯ санҷишҳои ғайрифаъол hf ва VHF мувофиқанд. Он аз ҳалқаи магнитии феррит (диаметри берунии 6 ~ 8мм) иборат аст, ки бо ҳар ду катори 6 ~ 10 гардиш дорад. Барои сохтани трансформатори изолятсияи изолятсияи баланд, як катор ба вуруди анализаторҳои спектр ва дигаре ба зонд пайваст карда мешаванд.
Усули озмоиш ба ҳолати басомади паст шабеҳ аст, аммо таҳлилгари спектр барои нишон додани садо аз хатҳои амплитудаи басомад истифода мебарад. Баръакси хосиятҳои домени вақт, манбаъҳои садоро аз рӯи хусусиятҳои басомади онҳо ба осонӣ фарқ кардан мумкин аст. Илова бар ин, ҳассосияти таҳлилгари спектр на камтар аз осциллографи фарохмаҷро 60дБ баландтар аст.
Савол: Дар бораи индуктивии сим чӣ гуфтан мумкин аст?
A: Индуктсияи барандаҳо ва бандҳои барандаи PCB -ро дар басомадҳои баландтар нодида гирифтан мумкин нест. Бо мақсади ҳисоб кардани индуктивии сими рост ва банди баранда дар ин ҷо ду тахмин наздик карда мешаванд.
Масалан, як банди барандае, ки дарозиаш 1см ва бараш 0.25мм аст, индуктивии 10nH -ро ташкил медиҳад.
Inductance барандаи = 0.0002LLN2LR-0.75 μH
Масалан, индуктивии сими диаметри берунии дарозии 1см 0.5nh аст (7.26R = 2мм, L = 0.5см)
Inductance банд барандаи = 0.0002LLN2LW+H+0.2235W+HL+0.5μH
Масалан, индуктивии бандҳои барандаи тахтаи ноҳиявии васеи 1мм 0.25nh аст (H = 9.59mm, W = 0.038mm, L = 0.25cm).
Аммо, реаксияи индуктивӣ одатан нисбат ба ҷараёни паразитӣ ва шиддати индуктивии гардиши индуктивии бурида хеле хурдтар аст. Майдони ҳалқа бояд ба ҳадди ақал расонида шавад, зеро шиддати индуксионӣ ба майдони ҳалқа мутаносиб аст. Ин кор осон аст, вақте ки ноқилҳо ҷуфт-ҷуфт карда мешаванд.
Дар тахтаҳои ноҳиявии чопӣ, роҳҳои пеш ва бозгашт бояд ба ҳам наздик бошанд. Тағироти хурди ноқилҳо аксар вақт таъсирро кам мекунанд, нигаред ба манбаи А дар якҷоягӣ бо ҳалқаи камқуввати B.
Кам кардани майдони ҳалқа ё зиёд кардани масофаи байни ҳалқаҳои пайвастшавӣ таъсирро кам мекунад. Майдони ҳалқа одатан ба ҳадди ақал кам карда мешавад ва масофаи байни ҳалқаҳои пайвастшавӣ ба ҳадди аксар расонида мешавад. Баъзан муҳофизати магнитӣ талаб карда мешавад, аммо қимат аст ва ба шикасти механикӣ дучор мешавад, аз ин рӯ онро пешгирӣ кунед.
11. Савол: Дар саволу ҷавоб барои муҳандисони барномаҳо одатан рафтори ғайри идеалии схемаҳои интегралӣ зикр карда мешавад. Истифодаи ҷузъҳои оддӣ ба монанди резисторҳо бояд осонтар бошад. Наздикии ҷузъҳои идеалиро шарҳ диҳед.
Ҷавоб: Ман танҳо мехоҳам, ки резистор дастгоҳи идеалӣ бошад, аммо силиндраи кӯтоҳ дар пешгоҳи резистор маҳз ба мисли як резистори пок амал мекунад. Муқовимати воқеӣ инчунин ҷузъи муқовимати хаёлиро дар бар мегирад – ҷузъи реактивӣ. Аксарияти резисторҳо дар баробари муқовимати худ як иқтидори хурд доранд (маъмулан аз 1 то 3pF). Гарчанде ки баъзе резисторҳои филм, буридани чуқури чархдор дар филмҳои муқовимати онҳо асосан индуктивӣ мебошанд, реаксияи индуктивии онҳо даҳҳо ё садҳо нахен (nH) аст. Албатта, муқовимати захми сим умуман индуктивӣ аст, на қобилиятнок (ҳадди аққал дар басомадҳои паст). Охир, резисторҳои симдор аз каторҳо сохта шудаанд, аз ин рӯ кам нест, ки резисторҳои симдор дорои индуктсияҳои якчанд микром (μH) ё даҳҳо микрохм ё ҳатто ба истилоҳ ба ном “индуктивӣ” муқовимати симдор (дар он ҷое ки нисфи каторҳо бо самти соат ва нисфи дигар бар зидди ақрабаки соат бурида шудаанд). Ҳамин тариқ, индуктивии аз ҷониби ду нимаи катор истеҳсолшуда якдигарро бекор мекунад) инчунин 1μH ё бештар индуктиви бақия дорад. Барои резисторҳои дорои арзиши баланд аз тахминан аз 10 к ω, муқовиматҳои боқимонда на асосан индуктивӣ, балки иқтидорашон то 10 фФ аст, ки нисбат ба филми стандартии лоғар ё резисторҳои синтетикӣ баландтар аст. Ҳангоми тарҳрезии микросхемаҳои дорои басомадҳои дорои резистор ин реактив бояд бодиққат баррасӣ карда шавад.
Савол: Аммо бисёре аз схемаҳое, ки шумо тавсиф мекунед, барои ченкунии дақиқ дар DC ё басомадҳои хеле паст истифода мешаванд. Дар ин барномаҳо индукторҳои каҷ ва конденсаторҳои бесарпаноҳ аҳамият надоранд, дуруст?
A: ҳа. Азбаски транзисторҳо (ҳам дискретӣ ва ҳам дар доираи микросхемаҳои интегралӣ) паҳнои хеле васеъ доранд, баъзан дар садҳо ё ҳазорҳо бандҳои мегагертс ларзишҳо ба амал меоянд, вақте ки занҷир бо бори индуктивӣ ба охир мерасад. Амалҳои ҷуброн ва ислоҳи вобаста ба ларзишҳо ба дақиқӣ ва суботи басомади паст таъсири бад мерасонанд.
Бадтараш, ларзишҳо дар осциллограф намоён набошанд ё аз сабаби он ки паҳнои маҷрои осциллограф нисбат ба фарохмаҷрои тербелишҳои басомади баланд ченшаванда хеле паст аст ё азбаски иқтидори заряди санҷиши осциллограф барои боздоштани ларзишҳо кифоя аст. Усули беҳтарин истифодаи анализаторҳои спектри васеъ (басомади паст то 15 ГГц дар боло) барои санҷидани система барои ларзишҳои паразитӣ мебошад. Ин санҷиш бояд анҷом дода шавад, вақте ки вуруд дар тамоми диапазони динамикӣ фарқ мекунад, зеро баъзан дар доираи хеле тангии банди вуруд ларзишҳои паразитӣ ба амал меоянд.
Савол: Оё дар бораи резисторҳо ягон савол ҳаст?
A: Муқовимати резистор собит нест, аммо бо ҳарорат фарқ мекунад. Коэффисиенти ҳарорат (TC) аз чанд PPM /° C (миллионҳо дар як дараҷаи Цельсий) то якчанд ҳазор PPM /° C фарқ мекунад. Мӯътадилтарин резисторҳо резисторҳои симдор ё филми металлӣ ва бадтаринаш резисторҳои синтетикии карбон мебошанд.
Баъзан коэффисиентҳои калони ҳарорат муфид буда метавонанд (муқовимати +3500ppm/ ° C метавонад барои ҷуброни kT/ Q дар муодилаи хусусияти диодҳои пайвандак истифода шавад, тавре ки қаблан дар Q&AS барои муҳандисони барномаҳо гуфта шуда буд). Аммо дар маҷмӯъ муқовимат бо ҳарорат метавонад манбаи иштибоҳ дар схемаҳои дақиқ бошад.
Агар дақиқии схема аз ҳамоҳангии ду резистор бо коэффисиентҳои гуногуни ҳарорат вобаста бошад, пас новобаста аз он ки дар як ҳарорат то чӣ андоза хуб мувофиқат мекунад, он дар дигараш мувофиқат намекунад. Ҳатто агар коэффисиентҳои ҳарорати ду резистор мувофиқат кунанд ҳам, кафолате нест, ки онҳо дар як ҳарорат мемонанд. Гармии худӣ, ки тавассути истеъмоли қувваи дохилӣ ё гармии беруна, ки аз манбаи гармӣ дар система интиқол дода мешавад, метавонад ба номутобиқатии ҳарорат оварда расонад ва боиси муқовимат гардад. Ҳатто резисторҳои баландсифати симдор ё металлӣ метавонанд номутобиқати ҳарорати садҳо (ё ҳатто ҳазорҳо) PPM / have дошта бошанд. Ҳалли возеҳ ин истифодаи ду резисторест, ки ҳардуи онҳо ба як матритса хеле наздиканд, то дақиқии система ҳамеша мувофиқ бошад. Субстрат метавонад вафлҳои кремний бошад, ки схемаҳои дақиқи интегралӣ, вафли шиша ё филмҳои металлиро тақлид мекунанд. Новобаста аз субстрат, ин ду резистор ҳангоми истеҳсол ба ҳам мувофиқанд, коэффисиентҳои ҳарорати ба ҳам мувофиқ доранд ва тақрибан дар як ҳароратанд (зеро онҳо хеле наздиканд).