געדרוקט קרייַז ברעט שווערע פראבלעמען און סאַלושאַנז

ק: ווי געזאָגט פריער וועגן פּשוט רעסיסטאָרס, עס מוזן זיין עטלעכע רעסיסטאָרס וועמענס פאָרשטעלונג איז פּונקט וואָס מיר דערוואַרטן. וואָס כאַפּאַנז מיט די קעגנשטעל פון אַ אָפּטיילונג פון דראָט?
א: די סיטואַציע איז אַנדערש. מאַשמאָעס איר רעפערס צו אַ דראָט אָדער אַ קאַנדאַקטיוו באַנד אין אַ געדרוקט קרייַז ברעט וואָס אַרבעט ווי אַ דראָט. זינט סופּערקאָנדוקטאָרס אין צימער טעמפּעראַטור זענען נאָך נישט בארעכטיגט, קיין מעטאַל דראָט לענג אקטן ווי אַ נידעריק-קעגנשטעל רעסיסטאָר (וואָס אויך אקטן ווי אַ קאַפּאַסאַטער און ינדוקטאָר), און די ווירקונג אויף די קרייַז מוזן זיין קאַנסידערד.
2. ק: די קעגנשטעל פון אַ זייער קורץ קופּער דראָט אין אַ קליין סיגנאַל קרייַז מוזן נישט זיין וויכטיק?
א: לאָזן אונדז באַטראַכטן אַ 16-ביסל ADC מיט אַ אַרייַנשרייַב ימפּידאַנס פון 5 ק ω. יבערנעמען אַז די סיגנאַל שורה צו די ADC אַרייַנשרייַב באשטייט פון אַ טיפּיש געדרוקט קרייַז ברעט (0.038 מם דיק, 0.25 מם ברייט) מיט אַ קאַנדאַקטיוו באַנד פון 10 קם אין לענג. עס האט אַ קעגנשטעל פון וועגן 0.18 ω אין צימער טעמפּעראַטור, וואָס איז אַ ביסל ווייניקער ווי 5 ק ω × 2 × 2-16 און טראגט אַ געווינען טעות פון 2 לסב אין פול גראַד.
אַרגיואַבלי, דעם פּראָבלעם קען זיין רידוסט אויב די קאַנדאַקטיוו באַנד פון די PRINTED קרייַז ברעט, ווי עס איז שוין, איז ברייט. אין אַנאַלאָג סערקאַץ, עס איז בכלל בילכער צו נוצן אַ ברייט באַנד, אָבער פילע פּקב דיזיינערז (און פּקב דיזיינערז) ​​בעסער צו נוצן אַ מינימום באַנד ברייט צו פאַסילאַטייט סיגנאַל שורה פּלייסמאַנט. אין מסקנא, עס איז וויכטיק צו רעכענען די קעגנשטעל פון די קאַנדאַקטיוו באַנד און אַנאַלייז די ראָלע אין אַלע מעגלעך פּראָבלעמס.
3. ק: איז עס אַ פּראָבלעם מיט די קאַפּאַסאַטאַנס פון די קאַנדאַקטיוו באַנד מיט צו גרויס ברייט און די מעטאַל שיכטע אויף די צוריק פון די PRINTED קרייַז ברעט?
א: עס איז אַ קליין קשיא. כאָטש קאַפּאַסאַטאַנס פון די קאַנדאַקטיוו באַנד פון די PRINTED קרייַז ברעט איז וויכטיק (אפילו פֿאַר נידעריק-אָפטקייַט סערקאַץ, וואָס קענען פּראָדוצירן פּעראַסיטיק אַסאַליישאַנז מיט הויך אָפטקייַט), עס זאָל שטענדיק זיין עסטימאַטעד ערשטער. אויב דאָס איז נישט דער פאַל, אפילו אַ ברייט קאַנדאַקטיוו באַנד מיט אַ גרויס קאַפּאַסאַטאַנס איז נישט אַ פּראָבלעם. אויב פּראָבלעמס אויפשטיין, אַ קליין שטח פון דער ערד פלאַך קענען זיין אַוועקגענומען צו רעדוצירן די קאַפּאַסאַטאַנס צו ערד.
ק: לאָזן דעם קשיא פֿאַר אַ מאָמענט! וואָס איז די גראַונדינג פלאַך?
א: אויב קופּער שטער אויף די גאנצע זייַט פון אַ פּרינטעד קרייַז ברעט (אָדער די גאנצע ינטערלייַער פון אַ מאַלטילייער געדרוקט קרייַז ברעט) איז געניצט פֿאַר גראַונדינג, דאָס איז וואָס מיר רופן אַ גראַונדינג פלאַך. קיין ערד דראָט זאָל זיין עריינדזשד מיט דער קלענסטער מעגלעך קעגנשטעל און ינדאַקטאַנס. אויב אַ סיסטעם ניצט אַן ערדינג פלאַך, עס איז ווייניקער מסתּמא צו זיין אַפעקטאַד דורך ערדינג ראַש. אין אַדישאַן, די גראַונדינג פלאַך אויך האט די פונקציע פון ​​שילדינג און קאָאָלינג
ק: דער גראַונדינג פלאַך דערמאנט דאָ איז שווער פֿאַר מאַניאַפאַקטשערערז, רעכט?
א: עס זענען געווען עטלעכע פּראָבלעמס מיט 20 יאָר צוריק. רעכט צו דער פֿאַרבעסערונג פון בינדער, סאַדער קעגנשטעל און כוואַליע סאַדערינג טעכנאָלאָגיע אין געדרוקט קרייַז באָרדז, די פּראָדוצירן פון גראַונדינג פלאַך איז געווארן אַ רוטין אָפּעראַציע פון ​​געדרוקט קרייַז באָרדז.
ק: איר האָט געזאָגט אַז די מעגלעכקייט פון ויסשטעלן אַ סיסטעם צו ערד ראַש מיט אַ ערד פלאַך איז זייער קליין. וואָס בלייבט פון דער ערד ראַש פּראָבלעם וואָס קענען ניט זיין סאַלווד?
א: די גרונט קרייַז פון אַ גראָונדעד ראַש סיסטעם האט אַ ערד פלאַך, אָבער זיין קעגנשטעל און ינדאַקטאַנס זענען נישט נול – אויב די פונדרויסנדיק קראַנט מקור איז שטאַרק גענוג, עס וועט ווירקן גענוי סיגנאַלז. דעם פּראָבלעם קענען זיין מינאַמייזד דורך רעכט עריינדזשינג די געדרוקט קרייַז באָרדז אַזוי אַז הויך קראַנט טוט נישט לויפן צו געביטן וואָס ווירקן די גראַונדינג וואָולטידזש פון פּינטלעכקייַט סיגנאַלז. טייל מאָל אַ ברעכן אָדער שפּאַלט אין דער ערד פלאַך קענען פירן אַ גרויס גראַונדינג קראַנט פֿון די שפּירעוודיק געגנט, אָבער מיט כאַנגגינג טשאַנגינג די ערד פלאַך קענען אויך פירן די סיגנאַל אין די שפּירעוודיק געגנט, אַזוי אַזאַ אַ טעכניק מוזן זיין געוויינט מיט זאָרג.
ק: ווי אַזוי קען איך וויסן די וואָולטידזש קאַפּ דזשענערייטאַד אויף אַ גראָונדעד פלאַך?
א: יוזשאַוואַלי די וואָולטידזש קאַפּ קענען זיין געמאסטן, אָבער מאל קענען זיין קאַלקיאַלייטיד באזירט אויף די קעגנשטעל פון די מאַטעריאַל אין די גראַונדינג פלאַך (אַ נאָמינאַל 1 אונס פון קופּער האט אַ קעגנשטעל פון 045 ם ω /□) און די לענג פון די קאַנדאַקטיוו באַנד דורך וואָס די קראַנט פּאַסיז, ​​כאָטש חשבונות קענען זיין קאָמפּליצירט. וואָולטידזשיז אין די דק צו נידעריק אָפטקייַט (50 כז) קייט קענען זיין געמאסטן מיט ינסטראַמענטיישאַן אַמפּלאַפייערז אַזאַ ווי AMP02 אָדער AD620.
די אַמפּלאַפייער געווינען איז באַשטימט צו 1000 און איז פארבונדן צו אַ אָסילאַסקאָופּ מיט אַ סענסיטיוויטי פון 5 מוו/דיוו. דער אַמפּלאַפייער קען זיין סאַפּלייד פֿון דער זעלביקער מאַכט מקור ווי די קרייַז וואָס איז טעסטעד, אָדער פֿון זיין אייגענע מאַכט מקור. אָבער, אויב די אַמפּלאַפייער ערד איז אפגעשיידט פון זיין מאַכט באַזע, די אָסילאַסקאָופּ מוזן זיין פארבונדן צו די מאַכט באַזע פון ​​די מאַכט קרייַז.
די קעגנשטעל צווישן צוויי פונקטן אויף דער ערד פלאַך קענען זיין געמאסטן דורך אַדינג אַ זאָנד צו די צוויי פונקטן. די קאָמבינאַציע פון ​​אַמפּלאַפייער געווינען און אָסילאַסקאָופּ סענסיטיוויטי ינייבאַלז די מעאַסורעמענט סענסיטיוויטי צו דערגרייכן 5μ וו/דיוו. ראַש פון די אַמפּלאַפייער וועט פאַרגרעסערן די ברייט פון די אָסילאַסקאָופּ וואַוועפאָרם ויסבייג מיט וועגן 3μ וו, אָבער עס איז נאָך מעגלעך צו דערגרייכן אַ האַכלאָטע פון ​​וועגן 1μ וו – גענוג צו ויסטיילן רובֿ ערד ראַש מיט אַרויף צו 80% בטחון.
ק: וואָס זאָל זיין אנגעוויזן וועגן די אויבן מעטאַד אופֿן?
א: יעדער אָלטערנייטינג מאַגנעטיק פעלד וועט אָנמאַכן אַ וואָולטידזש אויף די זאָנד פירן, וואָס קענען זיין טעסטעד דורך קורץ-סירקויטינג די פּראָבעס צו יעדער אנדערער (און צושטעלן אַ דעפלעקטיאָן דרך צו דער ערד קעגנשטעל) און אָבסערווירן די אָסילאַסקאָופּ וואַוועפאָרם. די באמערקט אַק וואַוועפאָרם איז רעכט צו ינדאַקשאַן און קענען זיין מינאַמייזד דורך טשאַנגינג די שטעלע פון ​​די פירן אָדער טריינג צו עלימינירן די מאַגנעטיק פעלד. אין דערצו, עס איז נייטיק צו ענשור אַז די גראַונדינג פון די אַמפּלאַפייער איז פארבונדן מיט די גראַונדינג פון די סיסטעם. אויב דער אַמפּלאַפייער האט דעם קשר, עס איז קיין דעפלעקטיאָן צוריקקער דרך און די אַמפּלאַפייער וועט נישט אַרבעטן. גראַונדינג זאָל אויך ענשור אַז די געוויינט גראַונדינג אופֿן קען נישט אַרייַנמישנ זיך מיט די קראַנט פאַרשפּרייטונג פון די קרייַז אונטער די פּרובירן.
ק: ווי צו מעסטן די הויך אָפטקייַט גראַונדינג ראַש?
א: עס איז שווער צו מעסטן hf ערד ראַש מיט אַ פּאַסיק ברייט -באַנד ינסטראַמענטיישאַן אַמפּלאַפייער, אַזוי פּאַסיוו HF און ווהף פּאַסיוו פּראָבעס זענען צונעמען. עס באשטייט פון אַ פערייט מאַגנעטיק רינג (ויסווייניקסט דיאַמעטער פון 6 ~ 8 מם) מיט צוויי קוילז פון 6-10 טורנס יעדער. צו פאָרעם אַ הויך-אָפטקייַט אפגעזונדערטקייט טראַנספאָרמער, איין שפּול איז פארבונדן צו די ספּעקטרום אַנאַליזער אַרייַנשרייַב און די אנדערע צו די זאָנד.
דער פּראָבע מעטאָד איז ענלעך צו די נידעריק אָפטקייַט פאַל, אָבער די ספּעקטרום אַנאַליזער ניצט אַמפּליטוד-אָפטקייַט קוואַליטעט קערווז צו פאָרשטעלן ראַש. ניט ענלעך צייט פעלד פּראָפּערטיעס, ראַש קוואלן קענען זיין לייכט אונטערשיידן באזירט אויף זייער אָפטקייַט קעראַקטעריסטיקס. אין אַדישאַן, די סענסיטיוויטי פון די ספּעקטרום אַנאַליזער איז לפּחות 60dB העכער ווי די בראָדבאַנד אָסילאַסקאָופּ.
ק: וואָס וועגן די ינדאַקטאַנס פון אַ דראָט?
א: די ינדאַקטאַנס פון קאָנדוקטאָרס און פּקב קאַנדאַקטיוו באַנדס קענען ניט זיין איגנאָרירט ביי העכער פריקוואַנסיז. כּדי צו רעכענען די ינדאַקטאַנס פון אַ גלייַך דראָט און אַ קאַנדאַקטיוו באַנד, צוויי אַפּראַקסאַמיישאַנז זענען באַקענענ דאָ.
למשל, אַ קאַנדאַקטיוו באַנד פון 1 סענטימעטער לאַנג און 0.25 מם ברייט וועט פאָרעם אַ ינדאַקטאַנס פון 10 נה.
אָנפירער ינדאַקטאַנס = 0.0002LLN2LR-0.75 μH
צום ביישפּיל, די ינדאַקטאַנס פון אַ 1 קם לאַנג 0.5 מם ויסווייניקסט דיאַמעטער דראָט איז 7.26 נה (2 ר = 0.5 מם, ל = 1 קם)
קאַנדאַקטיוו באַנד ינדאַקטאַנס = 0.0002LLN2LW+H+0.2235W+HL+0.5μH
למשל, די ינדאַקטאַנס פון די קאַנדאַקטיוו באַנד פון 1 קם ברייט 0.25 מם געדרוקט קרייַז ברעט איז 9.59 נה (ה = 0.038 מם, וו = 0.25 מם, ל = 1 קם).
אָבער, די ינדוקטיווע רעאַקטאַנס איז יוזשאַוואַלי פיל קלענערער ווי די פּעראַסיטיק פלאַקס און ינדוסט וואָולטידזש פון די שנייַדן ינדוקטיווע קרייַז. די שלייף שטח מוזן זיין מינאַמייזד ווייַל די ינדוסט וואָולטידזש איז פּראַפּאָרשאַנאַל צו די שלייף שטח. דעם איז גרינג צו טאָן ווען וויירינג איז טוויסטיד-פּאָר.
אין געדרוקט קרייַז באָרדז, די פירן און צוריקקומען פּאַטס זאָל זיין נאָענט צוזאַמען. קליין ענדערונגען אין וויירינג אָפט מינאַמייז די פּראַל, זען מקור א קאַפּאַלד צו נידעריק ענערגיע שלייף ב.
רידוסינג די שלייף שטח אָדער פאַרגרעסערן די ווייַטקייט צווישן די קאַפּלינג לופּס וועט מינאַמייז די ווירקונג. די שלייף שטח איז יוזשאַוואַלי רידוסט צו אַ מינימום און די דיסטאַנסע צווישן די קאַפּלינג לופּס איז מאַקסאַמייזד. מאַגנעטיק שילדינג איז מאל פארלאנגט, אָבער איז טייַער און פּראָנע צו מעטשאַניקאַל דורכפאַל, אַזוי ויסמיידן עס.
11. ק: אין ק & א פֿאַר אַפּפּליקאַטיאָן ענדזשאַנירז, ניט-ידעאַל נאַטור פון ינאַגרייטיד סערקאַץ איז אָפט דערמאנט. עס זאָל זיין גרינגער צו נוצן פּשוט קאַמפּאָונאַנץ אַזאַ ווי רעסיסטאָרס. דערקלערן די פּראַקסימאַטי פון ידעאַל קאַמפּאָונאַנץ.
א: איך נאָר ווילן אַ רעסיסטאָר צו זיין אַן אידעאל מיטל, אָבער די קורץ צילינדער אין די פירן פון אַ רעסיסטאָר אקטן פּונקט ווי אַ ריין רעסיסטאָר. די פאַקטיש רעסיסטאָר אויך כּולל די ויסגעטראַכט קעגנשטעל קאָמפּאָנענט – די רעאַקטאַנס קאָמפּאָנענט. רובֿ רעסיסטאָרס האָבן אַ קליין קאַפּאַסאַטאַנס (טיפּיקלי 1 צו 3 פּף) אין פּאַראַלעל מיט זייער קעגנשטעל. כאָטש עטלעכע פילם רעסיסטאָרס, כעליקאַל נאָרע קאַטינג אין זייער רעסיסטיווע פילמס איז מערסטנס ינדוקטיווע, זייער ינדוקטיווע רעאַקטאַנס איז טענס אָדער הונדערטער פון נאַהען (נה). דאָך, דראָט ווונד רעסיסטאַנסיז זענען בכלל ינדוקטיווע אלא קאַפּאַסיטיווע (לפּחות ביי נידעריק פריקוואַנסיז). נאָך אַלע, דראָט-ווונד רעסיסטאָרס זענען געמאכט פון קוילז, אַזוי עס איז נישט ומגעוויינטלעך אַז דראָט-ווונד רעסיסטאָרס האָבן ינדאַקטאַנסעס פון עטלעכע מיקראָהם (μ ה) אָדער טענס פון מיקראָהם, אָדער אפילו אַזוי גערופענע “ניט-ינדוקטיווע” דראָט-ווונד רעסיסטאָרס. (וווּ האַלב פון די קוילז זענען ווונד קלאַקווייז און די אנדערע האַלב אַנטיקלאָקוויסע). אַזוי אַז די ינדאַקטאַנס געשאפן דורך די צוויי כאַווז פון די שפּול קאַנסאַלז יעדער אנדערע) אויך האט 1μ ה אָדער מער פון ריזידזשואַל ינדאַקטאַנס. פֿאַר הויך-ווערט דראָט-ווונד רעסיסטאָרס העכער בעערעך 10 ק ω, די רוען רעסיסטאָרס זענען מערסטנס קאַפּאַסיטיווע אלא ווי ינדוקטיווע, און די קאַפּאַסאַטאַנס איז אַרויף צו 10 פּף, העכער ווי די נאָרמאַל דין פילם אָדער סינטעטיש רעסיסטאָרס. דעם רעאַקטאַנס מוזן זיין קערפאַלי קאַנסידערד ווען דיזיינינג הויך-אָפטקייַט סערקאַץ מיט רעסיסטאָרס.
ק: אָבער פילע פון ​​די סערקאַץ איר באַשרייַבן זענען גענוצט פֿאַר גענוי מעזשערמאַנץ ביי דק אָדער זייער נידעריק פריקוואַנסיז. בלאָנדזשען ינדוקטאָרס און בלאָנדזשען קאַפּאַסאַטערז זענען ירעלאַוואַנט אין די אַפּלאַקיישאַנז, רעכט?
א: יאָ. ווייַל טראַנזיסטערז (ביידע דיסקרעטע און ין ינאַגרייטיד סערקאַץ) האָבן זייער ברייט באַנד ברייט, אַסאַליישאַנז קענען מאל פאַלן אין די הונדערטער אָדער טויזנטער פון מעגאַהערץ באַנדס ווען די קרייַז ענדס מיט אַ ינדוקטיווע מאַסע. די אָפסעט און רעקטאַפאַקיישאַן אַקשאַנז פֿאַרבונדן מיט אַסאַליישאַנז האָבן אַ שלעכט ווירקונג אויף נידעריק אָפטקייַט אַקיעראַסי און פעסטקייַט.
ערגער איז אַז די אַסאַליישאַנז קען נישט זיין קענטיק אין אַ אַסאַלאַסקאָופּ, ווייַל די באַנדווידט פון די אַסאַלאַסקאָופּ איז צו נידעריק קאַמפּערד מיט די באַנדווידט פון די הויך אָפטקייַט אַסאַליישאַנז, אָדער ווייַל די אָפּצאָל קאַפּאַציטעט פון די אַסאַלאַסקאָופּ זאָנד איז גענוג צו האַלטן די אַסאַליישאַנז. דער בעסטער אופֿן איז צו נוצן אַ ברייט באַנד (נידעריק אָפטקייַט צו 15 גהז אויבן) ספּעקטרום אַנאַליזער צו קאָנטראָלירן די סיסטעם פֿאַר פּעראַסיטיק אַסאַליישאַנז. דער טשעק זאָל זיין דורכגעקאָכט ווען די אַרייַנשרייַב וועריז איבער די גאנצע דינאַמיש קייט, ווייַל פּעראַסיטיק אַסאַליישאַנז פאַלן אָפט אין אַ זייער שמאָל קייט פון די אַרייַנשרייַב באַנד.
ק: זענען קיין פֿראגן וועגן רעסיסטאָרס?
א: די קעגנשטעל פון אַ רעסיסטאָר איז נישט פאַרפעסטיקט, אָבער וועריז מיט טעמפּעראַטור. די טעמפּעראַטור קאָואַפישאַנט (טק) וועריז פון עטלעכע פּפּם /° C (מיליאָנטהס פּער גראַד סעלסיוס) צו עטלעכע טויזנט פּפּם /° C. די מערסט סטאַביל רעסיסטאָרס זענען רינגקערז פון דראָט ווונד אָדער מעטאַל פילם, און די ערגסט זענען סינטעטיש טשאַד פילם רעסיסטאָרס.
גרויס טעמפּעראַטור קאָואַפישאַנץ קענען מאל זיין נוציק (אַ +3500 פּפּם/ ° C רעסיסטאָר קענען זיין פאַרגיטיקונג פֿאַר קט/ ק אין די קנופּ דייאָוד קוואַליטעט יקווייזשאַן, ווי פריער דערמאנט אין ק & אַס פֿאַר אַפּפּליקאַטיאָן ענדזשאַנירז). אָבער אין אַלגעמיין קעגנשטעל מיט טעמפּעראַטור קענען זיין אַ מקור פון טעות אין פּינטלעכקייַט סערקאַץ.
אויב די פּינטלעכקייַט פון די קרייַז דעפּענדס אויף די גלייַכן פון צוויי רעסיסטאָרס מיט פאַרשידענע טעמפּעראַטור קאָואַפישאַנץ, קיין ענין ווי גוט מאַטשט אין איין טעמפּעראַטור, עס וועט נישט גלייַכן די אנדערע. אפילו אויב די טעמפּעראַטור קאָואַפישאַנץ פון צוויי רעסיסטאָרס גלייַכן, עס איז קיין גאַראַנטירן אַז זיי וועלן בלייבן ביי דער זעלביקער טעמפּעראַטור. זיך-היץ דזשענערייטאַד דורך ינערלעך מאַכט קאַנסאַמשאַן אָדער פונדרויסנדיק היץ טראַנסמיטטעד פֿון אַ היץ מקור אין די סיסטעם קענען אָנמאַכן טעמפּעראַטור מיסמאַטשעס, ריזאַלטינג אין קעגנשטעל. אפילו הויך-קוואַליטעט דראָט-ווונד אָדער מעטאַל-פילם רעסיסטאָרס קענען האָבן טעמפּעראַטור מיסמאַטשעס פון הונדערטער (אָדער אפילו טויזנטער) פּפּם / ℃. די קלאָר ווי דער טאָג לייזונג איז צו נוצן צוויי רעסיסטאָרס געבויט אַזוי אַז זיי ביידע זענען זייער נאָענט צו דער זעלביקער מאַטריץ, אַזוי אַז די אַקיעראַסי פון די סיסטעם איז גלייך מאַטשט. די סאַבסטרייט קענען זיין סיליציום ווייפערז וואָס סימולירן גענוי ינאַגרייטיד סערקאַץ, גלאז ווייפערז אָדער מעטאַל פילמס. רעגאַרדלעסס פון די סאַבסטרייט, די צוויי רעסיסטאָרס פּאַסיק געזונט בעשאַס די פּראָדוצירן, האָבן אַ גוטע מאַטשט טעמפּעראַטור קאָואַפישאַנץ און זענען קימאַט דער זעלביקער טעמפּעראַטור (ווייַל זיי זענען אַזוי נאָענט).