Névjegyzék

Induktív tekercsek telepítése egyszerű nyomtatott áramköri lapokon. A nyomtatási módszerrel gyártott rádióelemek. Egyrétegű nyomtatott áramköri kártya

Egy kis méretű VHF-ben a kontúr tekercsek és az RF fojtók viszonylag sok helyet foglalnak el a táblán. Gyakran pontosan meghatározzák az áramköri kártya teljes magasságát. Bizonyos esetekben helyénvaló lapos tekercsek - nyomtatott és vezetékek alkalmazása. A nyomtatott RF tekercsek alapját leggyakrabban különleges nagyfrekvenciás kerámiák szolgálják fel. Az ilyen tekercsek gyártásának technológiája az amatőr körülmények között nem alkalmas. A gyakorlatban azonban a 80-100 MHz-es frekvenciákhoz viszonyítva meglehetősen kielégítő eredményeket lehet elérni a fólia üvegplatformból készült tekercsek segítségével. A fólia fluoroplasztikus nyomtatott tekercsek alkalmazásával a frekvenciahatár 200-300 MHz-re mozgathatja. A lapos huzal tekercsek kielégítő mechanikai szilárdsággal rendelkeznek, viszonylag kicsi saját kapacitásukkal, könnyű gyártással, és akár 10 MHz-ig terjedhetnek. Az induktivitás lényeges növekedése és a sík nyomtatott és huzal tekercsek minőségi határai akkor kaphatók, ha az egyik vagy mindkét oldalról a tekercsbe ferritlemezek beágyazódnak. Az autó és a lemez közötti távolság megváltoztatásával (egy szett nem mágneses tömítések vagy más módon) megváltoztathatja a tekercs induktivitását. A nem mágneses talla (réz- vagy alumínium) karimával bizonyos korlátokon belül szabályozható az induktivitás, amely a tekercs közelében van. A huzal tekercseket kényelmesen közvetlenül a fedélzetre vagy egy külön lemezre helyezzük, amely a táblához csatlakozik. A nyomtatott tekercsek önkényesek lehetnek. A "föld" a fedélzeten kell a külső forduló kilátása - ebben az esetben a képernyő szerepét játssza. Ezenkívül a nyomtatott tekercset egy másik kültéri kinyitott csavarral védheti, a gépet megosztott eszközhuzalral csatlakoztathatja. A tekercsek példái a képen láthatóak.

Számítsa ki a tekercseket olyan pontossággal, amely elegendő a rádiós amatőr nomogrammal. A nyomtatott és huzal tekercsek kiszámításának eljárása hasonló, a különbség az, hogy a nyomtatott tekercs nyomtatott útjának szélessége megfelel a rézhuzal tekercsvezetékének átmérőjének, és a sávok közötti rés szélessége a kettős vastagság Huzalszigetelés.

A tekercsek tervezési méretei az 1. ábrán láthatóak. 1, A és b. A számítás számát az 1. ábrán mutatjuk be. 2. És 3. Példaként a kerek nyomtatott tekercs (mag nélkül) számítását a 0,64 μg induktivitása tekinti. A tekercs legnagyobb külső átmérőjét 20 mm-rel, a legkisebb belső D \u003d 8 mm-rel választjuk. Meg kell találni a W fordulatok számát, a nyomtatott pálya szélességét és az SR távolságot a tekercs C1 és C2 félig gyorsaságai között. A kerek tekercsek kiszámításához használt nomogramot az 1. ábrán mutatjuk be. 2. Számítsa ki: d + d \u003d 20 + 8 \u003d 28 mm \u003d \u003d 2,8 cm: D / D \u003d 20: 8 \u003d 2,5. A "D + D" és a "d / d" mérlegen megtaláljuk a megfelelő pontokat, és csatlakoztassa őket egyenesen (a 2. ábrán - a Dash Line). Ennek az egyenes vonal metszéspontján egy nem szociális segédvonal és az "L" skála pontja, amely megfelel az előre meghatározott induktivitásnak, az L \u003d 0,64 μH, közvetlenül a "W" méretű metszés előtt végezzük el, Ami számítjuk a kívánt számú fordulatot - 6.5. A d + d, d / d vagy l értékek a nomogram mérlegeken megnövelhetők (csökkenhetnek) 10 vagy 100 alkalommal, míg a W értékek a 10-es gyökerére és a 100-szoros gyökérre válthatók. A szélesség S, mm, a nyomtatott vezetéket a következő képlet alapján kell kiszámítani: s\u003e \u003d sr \u003d (d - d) / 4W; A vezetékes tekercs vezetékes izolációjának átmérője - DIP \u003d (D - D) / 2W. A kapott eredményt a 0,5 sor legközelebbi többségére kerekítjük; 0,75; 1.0; 1.25; 1,5 mm, stb. SR \u003d (20-8) / 4x6,5 \u003d 0,46; S \u003d 0,5 mm. Az SR kis értékeivel SR \u003d S-t kell kapni a DIP áttetsző tekercsekhez, kerekítve az izolációs huzal legközelebbi standard átmérőjére. A tekercsek rajzát a fóliaüveg textolitra kell felvenni, amely körkörös, amelyet egy kémiailag festett rezisztenssel töltött sugarakkal vannak felszerelve. A kör felső emeletén (lásd az 1. ábrát) a C1 középpontból és az alsó - a C2-ről. Az SR távolságnak ellenállnia kell a lehetséges nagyobb pontossággal. Szárítás után a Kraki tekercset szokásos módon, a klórvas oldatában. A négyzet alakú nyomtatási tekercseket az 1. ábrán bemutatott nomogram számítja ki. 3. A lapos tekercsek számításának pontos eredményeit analitikusan előállíthatjuk, amelyek olyan képleteket alkalmaznak, amelyekre a nomogramok épülnek. Ezeket a képleteket az 1. ábrán mutatjuk be. 2 és 3. A formulák értékeinek dimenziója megfelel a nomogramon megadott meghatározottnak. Az értékek a funkciók „FI” (D / D és F (A / A) táblázatban foglaljuk össze. Az 1. és 2. Huzal lapos tekercsek vannak feltekercselve az összecsukható keret két pofa megerősített a rúd. A átmérője A keretmagnak meg kell egyeznie a tekercs belső átmérőjével, és az arcok közötti távolság a huzal elszigeteltség átmérője. A tekercselés folyamatában a huzalt a bf ~ 2 ragasztója nedvesíti. Az arcokat olyan anyagból kell készíteni, amelynek gyenge tapadása a ragasztóhoz (fluoroplasztikus, viniflex). A keretet a ragasztó szárításának vége után leítéljük. A moorous tekercsek ragasztva vannak, vagy közvetlenül a táblára, vagy a ferritlemezre erősítve a táblán. A cikk fejlécében ábrázolt tekercsek a következő mért paraméterekkel rendelkeznek: kerek nyomtatott (D \u003d 40 mm) - 1,4 μg induktivitás, minőség 95; Négyzet (A \u003d 30 mm) - 0,9 μH és 180, huzal felső (D \u003d 15 mm, PEV-1 huzal 0,18) - 7,5 μH és 48; Átlag (D \u003d 11,9 mm, huzal PEV-2 0,1) - 9,5 μH és 48 és alacsonyabb (D \u003d 9 mm, PAL vezeték 0,05) - 37 μH és 43

    Kétoldalú nyomtatott áramkörökAz összes előnye ellenére nem a legjobb, különösen a nem jelek vagy nagysebességű rendszerek esetében. Általában a nyomtatott áramköri kártya vastagsága, azaz A metallizációs rétegek közötti távolság 1,5 mm egyenlő, ami túl sok a kétrétegű nyomtatott áramköri kártya egyes előnyeinek teljes megvalósításához, amely a fenti. Elosztott kapacitás, például túl kicsi az ilyen nagy intervallum miatt.

    Többrétegű nyomtatott áramkörök

    A felelősségteljes séttechnikai fejlesztéseknél többrétegű nyomtatott áramköri lapok (MPP) szükségesek. A használatuk bizonyos okai nyilvánvalóak:

  • ugyanolyan kényelmes, valamint egy közös vezetékes gumiabroncs, a gumiabroncs elrendezés; Ha az áramköri gumiabroncsok poligonokat használnak egy külön rétegen, akkor az átmeneti lyukak segítségével meglehetősen egyszerű, hogy áramellátást hajtson végre az áramkör minden eleméhez
  • a jelrétegek mentesülnek a gumiabroncsok alól, ami megkönnyíti a jelzővezetékek jelzését
  • egy elosztott tartály jelenik meg a föld és a táplálkozási sokszögek között, ami csökkenti a nagyfrekvenciás zajt

Ezen túlmenően a többrétegű nyomtatott áramköri lapok alkalmazásának okai mellett vannak más, kevésbé nyilvánvaló:

  • az elektromágnesesek jobb elnyomása ( EMI) és rádiófrekvenciás ( Rfi) Interferencia a reflexiós hatás miatt ( image síkhatás.), a Marconi idején ismert. Ha a karmester egy lapos vezetőképes felülethez közel kerül, a legtöbb visszatérő nagyfrekvenciás áramlatok közvetlenül a vezetők alatt áramlanak a síkon keresztül. Ezeknek az áramoknak az iránya ellentétes lesz a karmester áramlási irányával. Így a síkban lévő vezető tükröződése jelátviteli vonalat hoz létre. Mivel a karmester és a síkban lévő áramok egyenlőek, és ellentétesek az irányt, a kibocsátott interferencia enyhe csökkenése. A reflexiós hatás hatékonyan csak elválaszthatatlan szilárd sokszögekkel működik (lehetnek mind a szárazföldi poligonok, mind a Power Polygons). Bármilyen integritás-károsodás csökken az interferencia szuppresszió csökkenéséhez.
  • a kisüzemi termelés teljes értékének csökkentése. Annak ellenére, hogy a többrétegű nyomtatott áramköri lapok gyártása drágább, a lehetséges sugárzás kevesebb, mint az egy- és kétrétegű lapoké. Következésképpen egyes esetekben csak többrétegű táblák használata lehetővé teszi a fejlesztésben meghatározott sugárzás követelményeit, és nem folytat további teszteket és tesztelést. Az MPP használata csökkentheti a sugárzott interferencia szintjét 20 dB-vel szemben a két réteghez képest.
A rétegek sorrendje

A tapasztalatlan fejlesztőknek gyakran zavarják a nyomtatott áramköri kártya optimális sorrendjét. Vegyük például egy 4-réteget Ward, amely két jel rétegben és két sokszög rétegek - réteg a föld és egy réteg teljesítmény. Mi a legjobb rétegek sorrendje a legjobban? A poligonok közötti jelrétegek, amelyek képernyőként szolgálnak? Vagy végezze el a poligon rétegeket, hogy csökkentsék a jelző rétegek kölcsönös hatását?

A kérdés megoldásakor fontos megjegyezni, hogy gyakran a rétegek helye nem számít sokat, mivel ugyanazok az összetevők a külső rétegeken találhatók, és a gumiabroncsok, amelyek a jeleket a következtetéseikre hozták, néha áthaladnak az összes rétegek. Ezért a képernyőhatások csak kompromisszumot jelentenek. Ebben az esetben jobb gondoskodni arra, hogy egy nagy elosztott kapacitást hozzon létre a táplálkozás és a föld poligonok között, elhelyezve őket a belső rétegekbe.

A külső jelrétegek helyének másik előnye a teszteléshez szükséges jelek rendelkezésre állása, valamint a linkek módosításának képessége. Bárki, aki legalább megváltoztatta a belső rétegekben található vezetők kapcsolatát, értékelni fogja ezt a lehetőséget.

A négy rétegnél több mint négy réteggel rendelkező nyomtatott áramköri lapok esetében általános szabály van, hogy nagysebességű jelvezetők legyenek a földterületek és a teljesítmény-poligonok között, valamint az alacsony frekvenciájú külső rétegek eltávolítására.

Talaj

A jó földelés a telített, többszintű rendszer általános követelménye. És meg kell tervezni a tervezőfejlesztés első lépésétől.

Alapszabály: Föld elválasztása.

Az analóg és a digitális rész földterületének szétválasztása az egyik legegyszerűbb és leghatékonyabb módszer a zaj elnyomására. A többrétegű nyomtatott áramköri lap egy vagy több rétegét általában földelő poligonok rétegei alatt kell lemeríteni. Ha a fejlesztő nem túl gyakori vagy figyelmetlen, az analóg rész földje közvetlenül kapcsolódik ezekhez a sokszögekhez, azaz Az analóg helyreállítási áram ugyanazt a láncot használja, mint a digitális visszatérő áram. Az automatikus beszállítók közelítenek, és együtt dolgoznak együtt.

Ha a korábban kifejlesztett nyomtatott áramköri lap egy olyan földi teherautóval, amely egyesíti az analóg és a digitális földet, akkor újrahasznosított, akkor először fizikailag meg kell osztania a Földet a táblán (a művelet után a tábla szinte lehetetlenné válik). Ezt követően, minden kapcsolatot az analóg kirakodási sokszög a komponensek az analóg áramköri kerülnek bemutatásra (analóg föld van kialakítva), és a digitális föld sokszög a digitális áramköri elemek (digitális föld van kialakítva). És csak azt követően, hogy a forrás digitális és analóg földterületekkel kombinálódik.

A Föld képződésének egyéb szabályai:


Szinte minden órajelzésjelzés elegendően nagyfrekvenciás jelek, így a pályák és a sokszögek közötti kis konténerek jelentős kapcsolatokat hozhatnak létre. Emlékeztetni kell arra, hogy nem csak a fő óra frekvencia okozhatja a problémát, hanem a magasabb harmonikáját is.

A 4. ábra a táblán lévő összes komponens elhelyezésére szolgáló lehetséges opciót mutatja be, beleértve az áramforrást is. Itt van három egymástól elválasztva, és szigetelt földterület / teljesítmény poligon: az egyik a forráshoz, az egyik a digitális áramkör és az egyik az analóg. A Föld láncai és az analóg és a digitális részek szállítása csak az áramforrásban van kombinálva. A kiváló minőségű zajokat az ellátási láncok szűrése szűrjük. Ebben a példában az analóg és a digitális részek nagyfrekvenciás jelei egymáshoz kapcsolódnak. Az ilyen kialakítás nagyon nagy valószínűséggel rendelkezik a kedvező kimenetelére, mivel a komponensek jó elhelyezése és a láncválasztási szabályok után áll rendelkezésre.


Csak egy eset van, ha szükséges az analóg és a digitális jelek kombinálása az analóg szárazföldi sokszög területén. Az analóg-digitális és digitális analóg átalakítók az analóg és a digitális föld kimeneteihez vannak elhelyezve. Figyelembe véve a korábbi érveket, feltételezhető, hogy a digitális földterület és az analóg föld kivételének kiemelkedése a digitális és analóg földterületekhez kell csatlakoztatnia. Ebben az esetben azonban ez nem igaz.

A következtetések (analóg vagy digitális) címei csak a konverter belső szerkezetére vonatkoznak, belső kapcsolataira. A diagramban ezeket a következtetéseket kell csatlakoztatni az analóg szárazföldi buszhoz. A kapcsolat belsejében végezhető el integrált áramkörAzonban meglehetősen nehéz az ilyen vegyületek alacsony ellenállását elérni a topológiai korlátozások miatt. Ezért a konverterek használata esetén az analóg és a digitális föld eredményeinek külső vegyületét feltételezik. Ha ez nem történik meg, akkor a chip paraméterei sokkal rosszabbak lesznek, mint a specifikáció.

Figyelembe kell venni azt a tényt, hogy a konverter digitális elemei ronthatja a rendszer minőségi jellemzőit, és digitális interferenciát eredményezhet az analóg föld és az analóg teljesítmény láncolatában. Amikor a fejlődő konverterek, ez a negatív hatás figyelembe vesszük, hogy a digitális rész fogyaszt, mint kevés energiát amennyire csak lehetséges. Ebben az esetben csökken a logikai elemek közötti interferencia. Ha a digitális átalakító szoros, nem sokkal betöltött, a belső kapcsolás általában nem okoz különleges problémákat. Az ADC vagy DAC-t tartalmazó nyomtatott áramköri kártya kialakításakor megfelelően kapcsolódik a csomóponthoz digitális táplálkozás átalakító az analóg földre.

Frekvencia jellemzők passzív alkatrészek

-Ért megfelelő munka Az analóg sémák nagyon fontosak jó választás Passzív alkatrészek. Indítsa el a tervezőfejlesztést a passzív alkatrészek nagyfrekvenciájú jellemzőivel, valamint a fórum vázlatával kapcsolatos magas frekvenciájú jellemzőivel.

Számos fejlesztő teljesen figyelmen kívül hagyja a passzív komponensek frekvenciatartalmát, ha analóg áramköri mérnöki alkalmazást használ. Ezek az összetevők korlátozottak frekvenciatartományok És a meghatározott frekvenciatartományon kívüli munkájuk kiszámíthatatlan eredményekhez vezethet. Valaki úgy gondolja, hogy ez a vita csak nagy sebességű analóg rendszereket érint. Azonban ez messze van az úttól - a nagyfrekvenciás jelek erősen befolyásolják az alacsony frekvenciájú áramkörök passzív komponenseit sugárzás vagy közvetlen kommunikáció a vezetékeken. Például egy egyszerű, alacsony frekvenciájú szűrő egy működési erősítőn könnyen megfordulhat nagyfrekvenciás szűrőn, ha nagyfrekvenciás bemenetnek van kitéve.

Ellenállások

Az ellenállások nagyfrekvenciás jellemzőit az 5. ábrán bemutatott egyenértékű áramkör jellemezheti.

Általában háromféle ellenállások alkalmazása: 1) huzal, 2) szén kompozit és 3) film. Nem szükséges sok képzelet annak megértése érdekében, hogy megértsük, hogy egy vezeték ellenállás induktivitásává válhat, mivel egy nagyszárú fémhuzal van tekercs. Az elektronikus eszközök fejlesztőinek többsége nem rendelkezik a filmellenállások belső struktúrájával, amelyek szintén egy fémfilmből vannak tekercsek. Ezért a filmellenállások is induktivitással rendelkeznek, ami kisebb, mint a vezeték ellenállásoké. A legfeljebb 2 kΩ-os ellenállással rendelkező filmellenállások szabadon használhatók nagyfrekvenciás rendszerekben. Az ellenállások következtetései párhuzamosak egymással, ezért észrevehető kapacitív kapcsolat van közöttük. A nagyobb ellenállású ellenállások esetében a külső konténer csökkenti a nagy frekvenciák teljes impedanciáját.

Kondenskedők

A kondenzátorok nagyfrekvenciás jellemzőit a 6. ábrán bemutatott egyenértékű áramkör jellemezheti.

Az analóg áramkörökben lévő kondenzátorokat a csomópont és a szűrőelemek elemeként használják. Ideális kondenzátor esetében a reaktív ellenállást a következő képlet határozza meg:

Következésképpen, az elektrolit kondenzátor, amelynek kapacitása 10 pF lesz 1,6 ohm ellenállást egy 10 kHz frekvenciájú és 160 j.ł frekvencián 100 MHz. Ez így van?

Az elektrolitikus kondenzátorok használata esetén követnie kell megfelelő kapcsolat. A pozitív teljesítményt pozitívabb állandó potenciálhoz kell csatlakoztatni. A helytelen csatlakozás az áramláshoz vezet egy elektrolitikus állandó áramkondenzátoron keresztül, amely nemcsak a kondenzátor, hanem a rendszer részét képezi.

Ritka esetekben a diagram két pontja közötti DC potenciál különbsége megváltoztathatja a jelét. Ez megköveteli a nem poláris elektrolit kondenzátorok használatát, amelynek belső szerkezete egyenértékű két poláros kondenzátorral, amelyek sorozatban vannak összekötve.

Induktivitás

A nagyfrekvenciás induktivitás jellemzőit a 7. ábrán bemutatott egyenértékű áramkör jellemzi.

A reaktív induktivitás ellenállást a következő képlet jellemzi:

Következésképpen, az induktivitás 10 mg lesz egy 628 ohmos reaktív ellenállása egy 10 kHz frekvenciájú, és olyan gyakorisággal, a 100 MHz-es - az ellenállás 6,28 mQ. Jobb?

Maga a nyomtatott díj maga is a fent tárgyalt passzív komponensek jellemzői, azonban nem annyira nyilvánvaló.

A nyomtatott áramköri kártyán lévő vezetékek mintája mind a forrás, mind a zajvevő. A vezetékek jó vezetékezése csökkenti az analóg rendszer érzékenységét a források sugárzásához.

A nyomtatott díj a sugárzásra érzékeny, mivel az alkatrészek vezetékei és következtetései különös antennákat alkotnak. Az antennák elmélete meglehetősen bonyolult téma a tanulmányozáshoz, és nem veszik figyelembe ebben a cikkben. Néhány alapítványt itt találnak.

Egy kicsit az antennák elméletéből

A konstans toka vagy alacsony frekvenciák Az aktív komponens érvényesül. A növekvő gyakorisággal a reaktív komponens egyre fontosabbá válik. Az 1 kHz-es és 10 kHz közötti tartományban az induktív komponens befolyásolja, és a karmester már nem alacsony feszültségű csatlakozó, hanem inkább induktív tekercsként működik.

A nyomtatott áramköri kártya induktivitásának kiszámításának képlete a következő:

Általában a nyomtatott áramköri lapon található sávok 6 NGN-től 12 NGN-ig terjednek. Például egy 10 centiméter-karmester 57 mΩ-os rezisztenciával és 8 NGN induktivitással rendelkezik. .

A pin antenna szabály azt mondja ki, hogy kezd jelentősen kölcsönhatásba a mező hossza 1/20 a hullámhossz, és a maximális interakció történik csap hossza 1/4 a hullámhosszon. Ezért az előző bekezdésben szereplő példa 10 centiméter-karmestere elég jó antenna lesz a 150 MHz feletti frekvenciáknál. Emlékeztetni kell arra, hogy annak ellenére, hogy a generátor órafrekvencia A digitális áramkör 150 MHz feletti frekvencián nem működik, a legmagasabb harmonikusok mindig jelen vannak a jelében. Ha a nagy hosszúságú csapok alkatrészei vannak jelen a nyomtatott áramköri lapon, akkor az ilyen következtetések antennákként is szolgálhatnak.

Egy másik nagyfajta antennák - hurok antennák. A közvetlen karmester induktivitása nagymértékben növekszik, amikor hajlik és az ív részévé válik. A növekvő induktivitás csökkenti azt a frekvenciát, amelyen az antenna kölcsönhatása a terepvonalakkal kezdődik.

Tapasztalt nyomtatott áramköri tervezői, jól ismertek a hurokozott antennák elméletében, tudják, hogy lehetetlen a kritikus jelek hurok létrehozása. Néhány fejlesztő azonban nem gondolja rá, és a visszatérési és jelzési aktuális vezetők a rendszereikben egy hurok. A hurok antennák létrehozása egyszerűen megjeleníthető a példában (8. Ezenkívül a réselt antenna létrehozása itt látható.


Tekintsük három esetet:

Az A lehetőség egy rossz design példája. Ez nem használja az analóg szárazföldi sokszöget. A hurok-vázlatot egy földes és riasztóvezető alkotja. Amikor az aktuális áthaladások, a mágneses mező merőleges. Ezek a mezők a hurokantenna alapját képezik. A hurok antenna szabály azt mondja, hogy a legnagyobb hatékonyság érdekében minden karmester hossza megegyezik a kapott sugárzás hullámhosszának fele. Mindazonáltal nem szabad elfelejtenünk, hogy a hullámhosszból 1/20-kor is, a hurokantenna még mindig meglehetősen hatékony marad.

A B változat jobb, mint az A opció, de van egy szünet a teszthelyen, valószínűleg egy adott helyet hoz létre a vezetékvezetők vezetékeinek. A jel és a visszatérő áramok útvonalai egy hornyolt antennát alkotnak. Más hurkok vannak kialakítva a chip körüli kivágásokban.

A B opció egy jobb design példája. A jel és a visszatérő áramok egybeesnek, csökkentve a hurokantenna hatékonyságát. Ne feledje, hogy ebben a kiviteli alaknál a chip körül is vágott, de elválasztják a visszatérési aktuális útvonalat.

A visszaverődés és a megfelelő jelek elmélete közel áll az antennák elméletéhez.

Ha a nyomtatott áramköri kártya 90 ° -os szögre fordul, előfordulhat. Ez elsősorban az aktuális átjáró szélességének változásai miatt következik be. A szög tetején a pálya szélessége 1,414-szer emelkedik, ami az átviteli vonal jellemzőinek, különösen az elosztott kapacitás és az útvonal saját induktivitásának eltérését eredményezi. Gyakran el kell forgatnia a nyomtatott áramköri kártyán 90 ° -kal. Sok modern CAD csomag lehetővé teszi, hogy simítsa ki az ösvények sarkát, vagy az ív formájában végezzük el a pályákat. A 9. ábra két lépést mutat a szög alakjának javításához. Csak az utolsó példa támogatja a pálya állandó szélességét, és minimalizálja a visszaverődéseket.

A nyomtatott áramköri lapok prototípusai: A csepp alakú következtetések megteremtése előtt hagyja el a simítási eljárást a munka utolsó szakaszába, mielőtt a csepp alakú következtetések megteremtése és a sokszögek feltöltése. Ellenkező esetben a CAD csomag hosszabb lesz a komplex számítások miatt.

A nyomtatott áramköri kártyák között kapacitív kapcsolat van, amikor metszenek. Néha problémát okozhat. A szomszédos rétegeken egymás, hosszú film kondenzátor létrehozása. Az ilyen kondenzátor kapacitását a 10. ábrán bemutatott képlet alapján számítjuk ki.

Például egy áramköri kártya a következő paraméterekkel rendelkezhet:

  • 4 réteg; Jel és réteg a földterület poligon - szomszédos
  • interlayer intervallum - 0,2 mm
  • explorer szélessége - 0,75 mm
  • explorer hossza - 7,5 mm

Az FR-4 dielektromos konstans modell modellje 4,5.

Látható, hogy a kimeneti jel amplitúdója kételkedik az OU frekvenciatartományának felső határához közel álló frekvenciáknál. Ez viszont generációhoz vezethet, különösen az antenna működési frekvenciáiban (180 MHz felett).

Ez a hatás számos problémát eredményez, amelyek megoldják, hogy számos módon létezik. A legnyilvánvalóbbak a vezetők hosszának csökkentése. Egy másik módja a szélességük csökkentése. Nincs ok arra, hogy az ilyen szélességű vezeték használata a jelet az invertáló bemenethez való béléséhez, mert Ezzel a karmester nagyon kis áramot folytat. A pálya hosszának csökkentése 2,5 mm-re, és a 0,2 mm-es szélesség pedig 0,1 pF-re csökken, és az ilyen tartály többé nem vezet a frekvencia-válasz ilyen jelentős emelkedéséhez. Egy másik megoldás a poligon rész eltávolítása az invertáló bemenet alatt és a megfelelő karmester.

A nyomtatott áramköri kártya szélessége lehetetlen a végtelenül csökkenteni. A határ szélességét úgy határozzák meg, hogy technikai folyamatés fólia vastagságát. Ha két vezeték közel kerül egymáshoz, akkor kapacitív és induktív kapcsolatot alakítanak ki közöttük (12. ábra).

A jelvezetőket nem szabad elváltozni egymással párhuzamosan, kiküszöbölve a differenciál- vagy mikrostrip vonalak eseteit. A vezetők közötti különbségnek legalább háromszor kell lennie a vezetők szélességének.

Az analóg rendszerekben lévő pályák közötti tartály nehézségekbe ütközhet nagy ellenállóképességgel (több anya). A működési erősítő invertáló és nem konvertáló bemenetei közötti viszonylag nagy kapacitív kötés könnyen öngerjesztő rendszerhez vezethet.

Például D \u003d 0,4 mm és H \u003d 1,5 mm (kellően gyakori értékek) a nyílás induktivitása 1,1 NGN.

Ne feledje, hogy ha nagy ellenállás van a diagramban, akkor különös figyelmet kell fordítani a testület tisztítására. A nyomtatott áramköri kártya gyártásának végső műveleteiről el kell távolítani a fluxus és a szennyeződés maradványait. BAN BEN utóbbi időben A nyomtatott áramköri lapok telepítésekor a vízben oldódó fluxusokat gyakran használják. A kevésbé káros, könnyen eltávolítható vízzel. De ugyanakkor a tábla mosása nem elegendő víz, ami további szennyezést eredményezhet, ami rontja a dielektromos jellemzőket. Következésképpen nagyon fontos, hogy egy nyomtatott áramköri táblát készítsünk, nagy impedancia áramkörrel friss desztillált vízzel.

Tie jelek

Mint már megjegyeztük, az interferencia behatolhat az áramkör analóg részébe a tápegységen keresztül. Az ilyen interferencia csökkentése, felszabadító (blokkolás) kondenzátorok, amelyek csökkentik a helyi tápegység termelőt.

Ha kell tenyészteni a nyomtatott áramköri lap, amelyen van analóg és digitális alkatrészeket, ezért szükséges, hogy legalább egy kis ötlet a villamos jellemzői logikai elemekkel.

A logikai elem tipikus kimeneti szakasza két tranzisztort tartalmaz, egymás után összekapcsolt, valamint az ellátási láncok és a föld (14. ábra).

Ezek a tranzisztorok az ideális esetben szigorúan az antiphase-ben, azaz Ha az egyik nyitva van, akkor ugyanakkor a második lezárva van, a kimeneten vagy logikai egységben, vagy logikai nulla. A stabil logikai állapotban a logikai elem energiafogyasztása kicsi.

A helyzet drasztikusan változik, ha a kimeneti kaszkád egy logikai állapotból a másikra vált. Ebben az esetben mindkét tranzisztor egyszerre nyitható meg, és a kimeneti kaszkád teljesítményáram növekszik, mivel a tápegység jelenlegi útvonalterületének ellenállása a Power buszról a két egymást követőn keresztül csökken a szárazföldi buszra Csatlakoztatott tranzisztorok. Az elfogyasztott ugrások, mint a növekedés, majd csökken, ami vezet helyi változás a tápfeszültség és az éles, rövid távú változás előfordulása. Az ilyen áramváltozások a rádiófrekvenciás energia sugárzáshoz vezetnek. Még egy viszonylag egyszerű nyomtatott áramköri lapon is lehet tucatnyi vagy több száz számú logikai elemek, így az egyidejű munkájuk teljes hatása nagyon nagy lehet.

Lehetetlen pontosan megjósolni azokat a frekvenciatartományt, amelyben ezek a jelenlegi kibocsátások lesznek, mivel az előfordulási gyakorisága az okoktól függ, beleértve a logikai elem kapcsolási tranzisztorainak késleltetését is. A késedelem viszont a gyártási folyamatban keletkező véletlenszerű okok sorától is függ. A váltás zajától a Harmonikus komponensek szélessávú eloszlása \u200b\u200bvan a teljes tartományban. Számos módja van a digitális zaj elnyomásának, amelynek alkalmazása a zaj spektrális eloszlásától függ.

A 2. táblázat a maximális kondenzátorok maximális működési frekvenciáit mutatja be.

2. táblázat

Nyilvánvaló, hogy a Tantalum elektrolit kondenzátorok az 1 MHz alatti frekvenciákra kerülnek, a kerámia kondenzátorokat nagyobb frekvenciákon kell alkalmazni. Szükség van arra, hogy ne felejtsük el, hogy a kondenzátorok saját rezonanciájuk van, és helytelen választása nem csak segíthet, hanem súlyosbítja a problémát is. A 15. ábra két általános alkalmazási kondenzátor tipikus saját rezonanciáit mutatja - 10 μF Tantalum elektrolitikus és 0,01 ICF kerámia.

A valódi jellemzők eltérhetnek a különböző gyártóktól, és akár a pártból a pártból egy gyártóból. Fontos megérteni, hogy hatékony munka Az általuk elnyomott kondenzátornak alacsonyabbnak kell lennie, mint a saját rezonancia gyakoriságának. Egyébként karakter reaktív ellenállás Ez induktív lesz, és a kondenzátor megszűnik hatékonyan.

Ne tévesszen meg arról, hogy egy 0,1 μF kondenzátor elnyomja az összes frekvenciát. A kis kondenzátorok (10 NF és kevesebb) hatékonyabban tudnak nagyobb frekvenciákon.

Power in.

Az integrált áramkörök erejének befecskendezése a nagyfrekvenciás zaj elnyomásához egy vagy több kondenzátor használata a tápegység és a föld között. Fontos, hogy a kondenzvíz összekötő vezetékek rövidek voltak. Ha ez nem így van, akkor a vezetékek saját induktivitása kiemelkedő szerepet fog játszani, és csökkenti az előnyöket az elszabadító kondenzátorok használatából.

Egy felszabadító kondenzátort kell csatlakoztatni a chip minden házához, függetlenül attól, hogy hány működési erősítő van a tok belsejében - 1, 2 vagy 4. Ha ou működik két poláris táplálkozásMagától értetődik, hogy a leválasztó kondenzátorokat minden egyes teljesítménykimenethez kell elhelyezni. A tartályértéket gondosan kell kiválasztani a diagramban jelen lévő zaj és interferencia típusától függően.

Különösen nehéz esetekben megjelenhetnek az induktivitás hozzáadásának szükségessége a teljesítménykimenetű sorozatban. Az induktivitást korábban kell elhelyezni, és nem a kondenzátorok után.

Egy másik, olcsóbb módon az induktív ellenállás kicserélése alacsony ellenállással (10 ... 100 ohm). Ugyanakkor az ellenállás alacsony frekvenciájú szűrőt képez a leválasztó kondenzátorral együtt. Ez a módszer csökkenti a teljesítményerősítő teljesítménytartományt, amely szintén jobban függ az elfogyasztott teljesítménytől.

Általában elegendő ahhoz, hogy egy vagy több alumínium vagy tanalum elektrolitikus kondenzátort alkalmazzon az alacsony frekvenciájú interferenciák tápellátásához a bemeneti hálózati csatlakozóban. Egy további kerámia kondenzátor elnyomja a nagyfrekvenciás interferenciát más táblákból.

A bemeneti és kimeneti jelek cseréje

Számos zajprobléma a bemeneti és kimeneti következtetések közvetlen kapcsolatának eredménye. A passzív komponensek nagyfrekvenciás korlátozásainak eredményeképpen a nagyfrekvenciás zaj hatására a rendszer reakciója kellően kiszámíthatatlan lehet.

Azokban az esetekben, ahol a frekvencia tartományban okozta zaj nagymértékben eltér a frekvenciatartomány a rendszer működését, a megoldás egyszerű és nyilvánvaló - az elhelyezése a passzív RC szűrő elnyomja nagyfrekvenciás interferenciát. Ha azonban alkalmazzák passzív szűrő Figyelembe kell venni: annak jellemzői (a passzív komponensek frekvencia-jellemzőinek Nondealitásának köszönhetően) a frekvenciákon, 100 ... 1000-szer nagyobbak, mint a vágási frekvencia (F 3DB). A különböző frekvenciatartományokhoz konfigurált egymás után csatlakoztatott szűrők használata esetén a nagyobb frekvenciájú szűrőnek legközelebb kell lennie az interferenciaforráshoz. A ferritgyűrűkkel való induktivitás is használható a zaj elnyomására; Megtartják az ellenállás induktív természetét meghatározott frekvencia, és az ellenállásuk aktívvá válik.

Az analóg rendszerre való felborulás olyan nagy lehet, hogy a képernyők alkalmazásával lehet megszabadulni tőlük (vagy legalábbis csökkenteni). A hatékony munkához gondosan meg kell tervezni, hogy a legnagyobb problémákkal küzdő frekvenciák ne kerüljenek be a rendszerbe. Ez azt jelenti, hogy a képernyőnek nincs lyukak vagy vágások méretei, amelyek az árnyékolt sugárzás 1/20 hullámhosszával rendelkeznek. Jó ötlet, hogy elegendő helyet adjon a tervezett képernyőn a nyomtatott áramköri kártya kialakításának kezdetétől. A képernyő használata esetén a ferritgyűrűket (vagy gyöngyöket) a diagram minden csatlakoztatásához használhatja.

Case működési erősítők

Egy esetben az egyik, két vagy négy működési erősítõt általában elhelyezik (16. ábra).

Egyetlen ou gyakran is van további bemenetekPéldául az offset feszültség beállításához. Dual és Quad, ou csak ásó és nem invertáló bemenetek és kimenet. Ezért szükség esetén további kiigazításokat kell használni egyetlen működési erősítőkkel. További következtetések használata esetén meg kell emlékezni, hogy struktúrájával kiegészítő bemenetek, ezért a kezelésnek pontosan és a gyártó ajánlásainak megfelelően kell lennie.

Egy OU-ban a kimenet a bemenetek ellenkező oldalán található. Ez nehézséget okozhat, ha nagy frekvenciákon dolgozik a kiterjesztett visszacsatolási vezetők miatt. Ennek egyik módja az, hogy az erősítőt és a visszajelzési összetevőket a nyomtatott áramköri lap különböző oldalára helyezzük. Ez azonban legalább két további lyukat és vágást eredményez a szárazföldi sokszögben. Néha érdemes egy kettős ou-t használni, hogy megoldja ezt a problémát, még akkor is, ha a második erősítőt nem használják (ebben az esetben a következtetéseit megfelelően kell csatlakoztatni). A 17. ábra a visszacsatolási áramkör vezetékeinek hossza csökkenését szemlélteti az integráció elkerülésére.

A kettős OU-t különös gyakran használják sztereó erősítőkben, és négyszeres szűrődiagramokban. Azonban meglehetősen jelentős mínusz van. Habár modern technológia Tisztességes izolációt biztosít az egy szilícium kristályon található erősítő jelek között, még mindig vannak keresztes interferencia közöttük. Ha nagyon kis mennyiségű ilyen interferenciát kell alkalmazni, akkor egy működési erősítőket kell használni. A kereszt interferenciája nem csak a kettős vagy négyszögű erősítők használata esetén következik be. Forrásuk a különböző csatornák passzív komponenseinek nagyon közel helyét szolgálhat.

A kettős és quadry ou mellett a fentiek mellett lehetővé teszik a sűrűbb telepítés elvégzését. Különálló erősítők, amint azt az egymáshoz képest tükrözik (18.

A 17. és 18. ábrák nem jelennek meg a normál működéshez szükséges összes csatlakozást, például a középszintű képzőt unipolar táplálkozás. A 19. ábra az ilyen formátor sémáját mutatja a quad erősítő használatakor.

A diagram mindent megmutat szükséges kapcsolatok Három független invertáló kaszkád végrehajtása. Felhívjuk a figyelmet arra a tényre, hogy a tápfeszültség fele vezető vezetékei közvetlenül az integrált áramkör háza alatt helyezkednek el, ami csökkenti a hosszukat. Ez a példa azt szemlélteti, hogy hogyan kell, de mit kell tenni. Az átlagos feszültség például mind a négy erősítő számára is lehet. A passzív alkatrészek megfelelőek lehetnek. Például a 0402 méretű sík komponensek megfelelnek a szabványnak a ház kimenetei közötti távolságnak. Ez lehetővé teszi, hogy a vezetékek hosszát nagyon rövidítse a nagyfrekvenciás alkalmazásokhoz.

Amikor a működési erősítőket a DIP-házakba és a passzív komponensekbe helyezzük vezetékes következtetésekkel, az átmeneti lyukak a nyomtatott áramköri kártyára telepíthetők. Az ilyen komponenseket jelenleg használják, ha nincs speciális követelmény a nyomtatott áramköri kártya méretére; Általában olcsóbbak, de a nyomtatott áramköri kártya költsége a gyártás folyamatában növekszik a komponensek következtetései alatt álló további lyukak fúrása miatt.

Ezenkívül, amikor a szerelt komponensek használatakor a tábla mérete és a vezetékek hossza növekszik, ami nem teszi lehetővé a rendszer nagy frekvenciákon. Az átmeneti lyukak saját induktivitásuk van, amely szintén korlátozza a rendszer dinamikus jellemzőit. Ezért a mellékleteket nem javasoljuk, hogy nagyfrekvenciás áramköröket vagy a közelben lévő analóg áramköröket használják nagysebességű logikai sémákkal.

Néhány fejlesztő megpróbálja csökkenteni a vezetékek hosszát, az ellenállások függőlegesen vannak. Első pillantásra úgy tűnik, hogy csökkenti a pálya hosszát. Ugyanakkor növeli az ellenállás áthaladásának útját, és az ellenállás maga egy hurok (induktivitás tekercs). A sugárzó és fogadó képesség többször is növekszik.

Felületi szereléssel minden egyes komponens kimenethez nincs szükség nyílásra. A rendszer tesztelése során azonban problémák merülnek fel, és az átmeneti lyukakat ellenőrző pontként kell használni, különösen akkor, ha a kis méret összetevőit alkalmazzák.

Fel nem használt szakaszok ou

A kettős és négyágyas működési erősítők használata az áramkörben, egyes részei továbbra is megalapozatlanok maradhatnak, és ebben az esetben helyesen kell kapcsolódniuk. A hibás kapcsolat az energiafelhasználás növekedéséhez, nagyobb fűtéshez és nagyobb zajszinthez vezethet ugyanabban az EU esetében. A fel nem használt működési erősítők megállapításai csatlakoztathatók az 1. ábrán látható módon. 20a. Kimenetek csatlakoztatása további összetevőkkel (20b.

Következtetés

Ne feledje, hogy az alábbi kiemelések és folyamatosan tartsa őket az analóg rendszerek tervezése és bekötése során.

Tábornok:

  • gondolj a nyomtatott áramköri lapra komponensként elektromos áramkör
  • a zaj és az interferenciaforrások bemutatása és megértése
  • modell és squeeze diagramok

Nyomtatott áramkör:

  • használjon nyomtatott áramköri táblákat minőségi anyagból (például FR-4)
  • a többrétegű nyomtatott áramköri lapokon készült sémák, 20 dB kevésbé fogékony a külső interferenciákra, mint a kétrétegű táblákon végzett diagramok
  • használjon elválasztott, nem értelmezhető sokszögeket különböző földterületekhez és táplálkozáshoz
  • helyezze a föld- és táplálkozási sokszögeket a nyomtatott áramköri lap belső rétegeire.

Alkatrészek:

  • a passzív alkatrészek és díjak által készített frekvencia korlátozások megvalósítása
  • próbálja meg elkerülni a nagysebességű rendszerekben a passzív komponensek függőleges helyét
  • a nagyfrekvenciás sémákhoz használjon felületi tartóra szánt alkatrészeket
  • a vezetőknek a rövidebbnek kell lenniük, annál jobbak
  • ha a karmester nagy hossza szükséges, akkor csökkentse szélességét
  • az aktív komponensek fel nem használt következtetéseit megfelelően csatlakoztatni kell.

Vezeték:

  • helyezzen egy analóg sémát a tápcsatlakozó közelében
  • soha ne ossza meg a logikai jeleket továbbító vezetékeket a tábla analóg kártyáján keresztül, és fordítva
  • az ou invertáló bemenetére alkalmas vezetékek, rövidek
  • győződjön meg róla, hogy az ou invertálási és nemformázó bemeneteinek vezetője nem hasonlítható össze egymással párhuzamosan
  • próbáld meg elkerülni a felesleges átmeneti lyukak használatát, mert saját induktivitásuk további problémákhoz vezethet
  • ne ossza meg a vezetékeket a megfelelő sarkok alatt, és ha lehetséges, ne simítsa meg a sarkok tetejét

Csere:

  • használja a megfelelő típusú kondenzátorokat, hogy elnyomja az étkezést az áramkörökben
  • az alacsony frekvenciájú interferencia és a zaj elnyomása érdekében használja a Tantalum kondenzátorokat a bemeneti hálózati csatlakozóban
  • a nagyfrekvenciás interferencia és a zaj elnyomása érdekében használja a kerámia kondenzátorokat a tápcsatlakozóban
  • használjon kerámia kondenzátorokat a táplálkozás minden kimenetén; Szükség esetén több kondenzátort használjon különböző frekvenciatartományokra.
  • ha a rendszer izgatott, akkor kisebb kapacitású kondenzátorokat kell használni, és nem nagy
  • a hatalmi áramkörök nehéz esetekben alkalmazzuk az alacsony ellenállás vagy induktivitás egymást követő ellenállásait
  • az analóg kimeneti kondenzátorokat csak analóg földre kell csatlakoztatni, és nem a digitális

Bruce Carter.
Op Amp mindenki számára, 17. fejezet
Áramköri elrendezési technikák
Tervezési referencia, Texas Instruments, 2002

Egy kicsit az antennák elméletéből

Állandó áram vagy alacsony frekvenciák esetén az aktív komponens érvényesül. A növekvő gyakorisággal a reaktív komponens egyre fontosabbá válik. Az 1 kHz-es és 10 kHz közötti tartományban az induktív komponens befolyásolja, és a karmester már nem alacsony feszültségű csatlakozó, hanem inkább induktív tekercsként működik.

A nyomtatott áramköri kártya induktivitásának kiszámításának képlete a következő:

Általában a nyomtatott áramköri lapon található sávok 6 NGN-től 12 NGN-ig terjednek. Például egy 10 centiméter-karmester 57 mΩ-os rezisztenciával és 8 NGN induktivitással rendelkezik. .

A pin antenna szabály azt mondja ki, hogy kezd jelentősen kölcsönhatásba a mező hossza 1/20 a hullámhossz, és a maximális interakció történik csap hossza 1/4 a hullámhosszon. Ezért az előző bekezdésben szereplő példa 10 centiméter-karmestere elég jó antenna lesz a 150 MHz feletti frekvenciáknál. Meg kell emlékezni arra, hogy annak ellenére, hogy annak ellenére, hogy a digitális áramköri óra generátor 150 MHz feletti frekvencián nem működik, a legmagasabb harmonika mindig jelen van a jelében. Ha a nagy hosszúságú csapok alkatrészei vannak jelen a nyomtatott áramköri lapon, akkor az ilyen következtetések antennákként is szolgálhatnak.

Egy másik nagyfajta antennák - hurok antennák. A közvetlen karmester induktivitása nagymértékben növekszik, amikor hajlik és az ív részévé válik. A növekvő induktivitás csökkenti azt a frekvenciát, amelyen az antenna kölcsönhatása a terepvonalakkal kezdődik.

Tapasztalt nyomtatott áramköri tervezői, jól ismertek a hurokozott antennák elméletében, tudják, hogy lehetetlen a kritikus jelek hurok létrehozása. Néhány fejlesztő azonban nem gondolja rá, és a visszatérési és jelzési aktuális vezetők a rendszereikben egy hurok. A hurok antennák létrehozása egyszerűen megjeleníthető a példában (8. Ezenkívül a réselt antenna létrehozása itt látható.


Tekintsük három esetet:

Az A lehetőség egy rossz design példája. Ez nem használja az analóg szárazföldi sokszöget. A hurok-vázlatot egy földes és riasztóvezető alkotja. Amikor az aktuális áthaladások, a mágneses mező merőleges. Ezek a mezők a hurokantenna alapját képezik. A hurok antenna szabály azt mondja, hogy a legnagyobb hatékonyság érdekében minden karmester hossza megegyezik a kapott sugárzás hullámhosszának fele. Mindazonáltal nem szabad elfelejtenünk, hogy a hullámhosszból 1/20-kor is, a hurokantenna még mindig meglehetősen hatékony marad.

A B változat jobb, mint az A opció, de van egy szünet a teszthelyen, valószínűleg egy adott helyet hoz létre a vezetékvezetők vezetékeinek. A jel és a visszatérő áramok útvonalai egy hornyolt antennát alkotnak. Más hurkok vannak kialakítva a chip körüli kivágásokban.

A B opció egy jobb design példája. A jel és a visszatérő áramok egybeesnek, csökkentve a hurokantenna hatékonyságát. Ne feledje, hogy ebben a kiviteli alaknál a chip körül is vágott, de elválasztják a visszatérési aktuális útvonalat.

A visszaverődés és a megfelelő jelek elmélete közel áll az antennák elméletéhez.

A nyomtatott áramköri kártyák között kapacitív kapcsolat van, amikor metszenek. Néha problémát okozhat. A szomszédos rétegeken egymás, hosszú film kondenzátor létrehozása. Az ilyen kondenzátor kapacitását a 10. ábrán bemutatott képlet alapján számítjuk ki.

Például egy áramköri kártya a következő paraméterekkel rendelkezhet:
- 4 réteg; Jel és réteg a szárazföldi poligon - szomszédos,
- Interlayer intervallum - 0,2 mm,
- a karmester szélessége - 0,75 mm,
- Explorer hossza - 7,5 mm.

Az FR-4 dielektromos konstans modell modellje 4,5.

Az összes értéket a képletben helyettesítjük, a tartály értékét kapjuk e két gumiabroncs között, amely 1,1 pf. Még ez a látszólag kis kapacitás bizonyos alkalmazások számára elfogadhatatlan. A 11. ábra egy tartály hatását 1 pf-ben szemlélteti, ami akkor fordul elő, ha a nagyfrekvenciás működési erősítő invertáló bemenetéhez van csatlakoztatva.

Látható, hogy a kimeneti jel amplitúdója kételkedik az OU frekvenciatartományának felső határához közel álló frekvenciáknál. Ez viszont generációhoz vezethet, különösen az antenna működési frekvenciáiban (180 MHz felett).

Ez a hatás számos problémát eredményez, amelyek megoldják, hogy számos módon létezik. A legnyilvánvalóbbak a vezetők hosszának csökkentése. Egy másik módja a szélességük csökkentése. Nincs ok arra, hogy az ilyen szélességű vezeték használata a jelet az invertáló bemenethez való béléséhez, mert Ezzel a karmester nagyon kis áramot folytat. A pálya hosszának csökkentése 2,5 mm-re, és a 0,2 mm-es szélesség pedig 0,1 pF-re csökken, és az ilyen tartály többé nem vezet a frekvencia-válasz ilyen jelentős emelkedéséhez. A probléma megoldásának másik módja a poligon rész eltávolítása az invertáló bemenet alatt és a vezetõ alatt.

A jelvezetőket nem szabad egymással párhuzamosan elválasztani, kivéve a differenciál- vagy mikrostrip vonalak vezetékezését. A vezetők közötti különbségnek legalább háromszor kell lennie a vezetők szélességének.

Az analóg rendszerekben lévő pályák közötti tartály nehézségekbe ütközhet nagy ellenállóképességgel (több anya). A működési erősítő invertáló és nem konvertáló bemenetei közötti viszonylag nagy kapacitív kötés könnyen öngerjesztő rendszerhez vezethet.

Ne feledje, hogy ha nagy ellenállás van a diagramban, akkor különös figyelmet kell fordítani a testület tisztítására. A nyomtatott áramköri kártya gyártásának végső műveleteiről el kell távolítani a fluxus és a szennyeződés maradványait. A közelmúltban a vízben oldódó fluxusokat gyakran használják a nyomtatott áramköri lapok telepítésekor. A kevésbé káros, könnyen eltávolítható vízzel. De ugyanakkor a tábla mosása nem elegendő víz, ami további szennyezést eredményezhet, ami rontja a dielektromos jellemzőket. Következésképpen nagyon fontos, hogy egy nyomtatott áramköri táblát készítsünk, nagy impedancia áramkörrel friss desztillált vízzel.

Tie jelek

Mint már megjegyeztük, az interferencia behatolhat az áramkör analóg részébe a tápegységen keresztül. Az ilyen interferencia csökkentése, felszabadító (blokkolás) kondenzátorok, amelyek csökkentik a helyi tápegység termelőt.

Ha kell tenyészteni a nyomtatott áramköri lap, amelyen van analóg és digitális alkatrészeket, ezért szükséges, hogy legalább egy kis ötlet a villamos jellemzői logikai elemekkel.

A logikai elem tipikus kimeneti szakasza két tranzisztort tartalmaz, egymás után csatlakoztatva és az ellátási láncok és a föld (14. ábra).

Ezek a tranzisztorok az ideális esetben szigorúan az antiphase-ben, azaz Ha az egyik nyitva van, akkor ugyanakkor a második lezárva van, a kimeneten vagy logikai egységben, vagy logikai nulla. A stabil logikai állapotban a logikai elem energiafogyasztása kicsi.

A helyzet drasztikusan változik, ha a kimeneti kaszkád egy logikai állapotból a másikra vált. Ebben az esetben mindkét tranzisztor egyszerre nyitható meg, és a kimeneti kaszkád teljesítményáram növekszik, mert az árambajnokság jelenlegi pályaerületének a szárazföldi buszra történő rezisztenciája két egymást követően csökken Csatlakoztatott tranzisztorok. Az elfogyasztott ugrások, mint a növekedés, majd gyorsan csökken, ami a tápfeszültség helyi változásához vezet, és egy éles, rövid távú változás előfordulása. Az ilyen áramváltozások a rádiófrekvenciás energia sugárzáshoz vezetnek. Még egy viszonylag egyszerű nyomtatott áramköri lapon is lehet több tíz vagy több száz kimeneti kaszkád logikai elemek, így az egyidejű munkájuk teljes hatása nagyon nagy lehet.

Lehetetlen pontosan megjósolni a frekvenciatartományban, amelyben a mostani kibocsátás lesz, mivel a frekvencia előfordulásuk függ a beállított okok miatt, beleértve a késedelmes szaporítása kapcsoló tranzisztorokkal a logikai elem. A késedelem viszont a gyártási folyamatban keletkező véletlenszerű okok sorától is függ. A váltás zajától a Harmonikus komponensek szélessávú eloszlása \u200b\u200bvan a teljes tartományban. Számos módja van a digitális zaj elnyomásának, amelynek alkalmazása a zaj spektrális eloszlásától függ.

A 2. táblázat a maximális kondenzátorok maximális működési frekvenciáit mutatja be.

2. táblázat

Nyilvánvaló, hogy a Tantalum elektrolit kondenzátorok az 1 MHz alatti frekvenciákra kerülnek, a kerámia kondenzátorokat nagyobb frekvenciákon kell alkalmazni. Emlékeztetni kell arra, hogy a kondenzátorok saját rezonanciával rendelkeznek, és helytelen választása nem csak segíthet, hanem súlyosbítja a problémát is. A 15. ábra két általános alkalmazási kondenzátor tipikus saját rezonanciáit mutatja - 10 μF Tantalum elektrolitikus és 0,01 ICF kerámia.

A valódi jellemzők eltérhetnek a különböző gyártóktól, és akár a pártból a pártból egy gyártóból. Fontos megérteni, hogy a kondenzátor hatékony működéséhez a frekvenciák elnyomják őket alacsonyabb tartományban, mint a saját rezonancia gyakoriságának. Ellenkező esetben a reaktív ellenállás jellege induktív lesz, és a kondenzátor megszűnik hatékonyan.

Ne tévesszen meg arról, hogy az egyik 0,1 μF kondenzátor elnyomja az összes frekvenciát. A kis kondenzátorok (10 NF és kevesebb) hatékonyabban tudnak nagyobb frekvenciákon.

Power in.

Az integrált áramkörök hatalmának cseréjének elvét a nagyfrekvenciás zaj elnyomása érdekében egy vagy több kondenzátor használata az áramellátás és a föld között. Fontos, hogy a kondenzvíz összekötő vezetékek rövidek voltak. Ha ez nem így van, akkor a vezetékek saját induktivitása kiemelkedő szerepet fog játszani, és csökkenti az előnyöket az elszabadító kondenzátorok használatából.

Egy felszabadító kondenzátort kell csatlakoztatni minden egyes mikrocircuit házhoz, függetlenül attól, hogy hány működési erősítők vannak a helyzetben - 1, 2 vagy 4. Ha az OU-t két poláris teljesítmény, akkor természetesen az elszabadító kondenzátorokat kell elhelyezni Minden teljesítmény kimenet. A tartály értékét gondosan kell kiválasztani a rendszerben jelenlévő zaj és interferencia típusától függően.

Különösen nehéz esetekben megjelenhetnek az induktivitás hozzáadásának szükségessége a teljesítménykimenetű sorozatban. Az induktivitást korábban kell elhelyezni, és nem a kondenzátorok után.

Egy másik, olcsóbb módon az induktív ellenállás kicserélése alacsony ellenállással (10 ... 100 ohm). Ugyanakkor az ellenállás alacsony frekvenciájú szűrőt képez a leválasztó kondenzátorral együtt. Ez a módszer csökkenti a teljesítményerősítő teljesítménytartományt, amely szintén jobban függ az elfogyasztott teljesítménytől.

Általában elegendő ahhoz, hogy egy vagy több alumínium vagy tanalum elektrolitikus kondenzátort alkalmazzon az alacsony frekvenciájú interferenciák tápellátásához a bemeneti hálózati csatlakozóban. Egy további kerámia kondenzátor elnyomja a nagyfrekvenciás interferenciát más táblákból.

A bemeneti és kimeneti jelek cseréje

Számos zajprobléma a bemeneti és kimeneti következtetések közvetlen kapcsolatának eredménye. A passzív komponensek nagyfrekvenciás korlátozásainak eredményeképpen a nagyfrekvenciás zaj hatására a rendszer reakciója kellően kiszámíthatatlan lehet.

Azokban az esetekben, ahol a frekvencia tartományban okozta zaj nagymértékben eltér a frekvenciatartomány a rendszer működését, a megoldás egyszerű és nyilvánvaló - az elhelyezése a passzív RC szűrő elnyomja nagyfrekvenciás interferenciát. A passzív szűrő használatakor azonban óvatosnak kell lennie: jellemzői (a passzív komponensek frekvencia-jellemzőinek nem ideális tulajdonsága miatt) a frekvenciákon, 100 ... 1000-szer nagyobbak, mint a vágási frekvencia (F 3DB). A különböző frekvenciatartományokhoz konfigurált egymás után csatlakoztatott szűrők használata esetén a nagyobb frekvenciájú szűrőnek legközelebb kell lennie az interferenciaforráshoz. A ferritgyűrűkkel való induktivitás is használható a zaj elnyomására; Megőrzik az ellenállás induktív jellegét bizonyos gyakorisággal, és az ellenállásuk felett aktívvá válik.

Az analóg rendszerre vonatkozó tippek olyan nagyok lehetnek, hogy csak a képernyők alkalmazásával megszabaduljanak tőlük (vagy legalábbis csökkentve). A hatékony munkához gondosan meg kell tervezni, hogy a legnagyobb problémákkal küzdő frekvenciák ne kerüljenek be a rendszerbe. Ez azt jelenti, hogy a képernyőnek nincs lyukak vagy vágások méretei, amelyek az árnyékolt sugárzás 1/20 hullámhosszával rendelkeznek. Jó ötlet, hogy elegendő helyet adjon a tervezett képernyőn a nyomtatott áramköri kártya kialakításának kezdetétől. A képernyő használata esetén a ferritgyűrűket (vagy gyöngyöket) a diagram minden csatlakoztatásához használhatja.

Case működési erősítők

Egy esetben az egyik, két vagy négy működési erősítõt általában elhelyezik (16. ábra).

Egyetlen OU gyakran további bemenetekkel is rendelkezik, például az offset feszültség beállításához. Dual és Quad, ou csak ásó és nem invertáló bemenetek és kimenet. Ezért szükség esetén további kiigazításokat kell használni egyetlen működési erősítőkkel. További következtetések használata esetén meg kell emlékezni, hogy a szerkezetében kiegészítő bemenetek, így a kezelésüket szépen és a gyártó ajánlásainak megfelelően kell elvégezni.

Egy OU-ban a kimenet a bemenetek ellenkező oldalán található. Ez nehézségekbe ütközhet, ha nagy frekvenciákon dolgozik a hosszabb visszacsatolási vezetők miatt. Ennek egyik módja az, hogy az erősítőt és a visszajelzési összetevőket a nyomtatott áramköri lap különböző oldalára helyezzük. Ez azonban legalább két további lyuk és kivágás megjelenését eredményezi a földtest helyén. Néha érdemes egy kettős ou-t használni, hogy megoldja ezt a problémát, még akkor is, ha a második erősítőt nem használják (ebben az esetben a következtetéseit megfelelően kell csatlakoztatni). A 17. ábra a visszacsatolási áramkör vezetékeinek hossza csökkenését szemlélteti az integráció elkerülésére.

A kettős OU-t különös gyakran használják sztereó erősítőkben, és négyszeres szűrődiagramokban. Ez azonban igen jelentős mínusz. Annak ellenére, hogy a modern technológia tisztességes elszigeteltséget biztosít az egy szilícium kristályon található erősítőjelek között, még mindig vannak keresztes interferencia közöttük. Ha nagyon kis mennyiségű ilyen interferenciát kell alkalmazni, akkor egy működési erősítőket kell használni. A kereszt interferenciája nem csak a kettős vagy négyszögű erősítők használata esetén következik be. Forrásuk a különböző csatornák passzív komponenseinek nagyon közel helyét szolgálhat.

A kettős és quadry ou mellett a fentiek mellett lehetővé teszik a sűrűbb telepítés elvégzését. Különálló erősítők, amint azt az egymáshoz képest tükrözik (18.

A 17. és 18. ábrák nem jelennek meg a normál működéshez szükséges kapcsolatokhoz, például a középszintű táplálkozóhoz az unipoláris táplálkozáshoz. A 19. ábra az ilyen formátor sémáját mutatja a quad erősítő használatakor.

Az ábra bemutatja az összes szükséges kapcsolatot három független invertáló kaszkád végrehajtásához. Felhívjuk a figyelmet arra a tényre, hogy a tápfeszültség fele vezető vezetékei közvetlenül az integrált áramkör háza alatt helyezkednek el, ami csökkenti a hosszukat. Ez a példa azt mutatja, hogy a kapcsolatokat nem kell elvégezni, de mit kell tenni az összetevők és nyomon követés elhelyezésével. Az átlagos feszültség például mind a négy erősítő számára is lehet. A passzív alkatrészek megfelelőek lehetnek. Például a 0402 méretű sík komponensek megfelelnek a szabványnak a ház kimenetei közötti távolságnak. Ez lehetővé teszi, hogy a vezetékek hossza nagyfrekvenciás alkalmazásokra nagyon rövid.

Volumetrikus és felszíni szerelés

Amikor a működési erősítőket a DIP-házakba és a passzív komponensekbe helyezzük vezetékes következtetésekkel, az átmeneti lyukak a nyomtatott áramköri kártyára telepíthetők. Az ilyen komponenseket jelenleg használják, ha nincs speciális követelmény a nyomtatott áramköri kártya méretére; Általában olcsóbbak, de a nyomtatott áramköri kártya költsége a gyártás folyamatában növekszik a komponensek következtetései alatt álló további lyukak fúrása miatt.

Ezenkívül a szerelt alkatrészek használatakor a tábla mérete és a vezetők hossza növekszik, amely nem teszi lehetővé a rendszer magas frekvenciákon történő működését. Az átmeneti lyukak saját induktivitásuk van, amely szintén korlátozza a rendszer dinamikus jellemzőit. Ezért a mellékleteket nem ajánljuk, hogy nagyfrekvenciás áramköröket vagy analóg áramköröket használjanak, amelyek a nagysebességű logikai sémák közelében vannak.

Néhány fejlesztő megpróbálja csökkenteni a vezetékek hosszát, az ellenállások függőlegesen vannak. Első pillantásra úgy tűnik, hogy csökkenti a pálya hosszát. Ugyanakkor növeli az ellenállás áthaladásának útját, és az ellenállás maga egy hurok (induktivitás tekercs). A sugárzás és a fogadó képesség többször is növekszik.

Felületi szereléssel minden egyes komponens kimenethez nincs szükség nyílásra. A rendszer tesztelése során azonban problémák merülnek fel, és az átmeneti lyukakat ellenőrző pontként kell használni, különösen akkor, ha a kis méret összetevőit alkalmazzák.

Fel nem használt szakaszok ou

A kettős és négyágyas működési erősítők használata az áramkörben, egyes részei továbbra is megalapozatlanok maradhatnak, és ebben az esetben helyesen kell kapcsolódniuk. A hibás kapcsolat az energiafelhasználás növekedéséhez, nagyobb fűtéshez és nagyobb zajszinthez vezethet ugyanabban az EU esetében. A fel nem használt működési erősítők megállapításai csatlakoztathatók az 1. ábrán látható módon. 20a. Kimenetek csatlakoztatása további összetevőkkel (20b.

Következtetés

Ne feledje, hogy az alábbi kiemelések és folyamatosan tartsa őket az analóg rendszerek tervezése és bekötése során.

Tábornok:

Gondolj a nyomtatott áramköri lapra az elektromos áramkör komponensének;
. A zaj és az interferencia források bemutatása és megértése;
. Modell és squeeze diagramok.

Nyomtatott áramkör:

Használjon nyomtatott áramköri lapokat kiváló minőségű anyagból (például FR-4);
. A többrétegű nyomtatott áramköri lapokon készült sémák 20 dB kevésbé fogékonyak a külső interferenciára, mint a kétrétegű táblákon végzett ábrák;
. Használjon elválasztott, nem változó sokszögeket különböző földterületekhez és táplálkozáshoz;
. Helyezze a föld- és táplálkozási sokszögeket a nyomtatott áramköri lap belső rétegeire.

Alkatrészek:

Megvalósítja a passzív alkatrészek és a testület díjainak frekvenciarendezéseit;
. Próbálja meg elkerülni a passzív komponensek függőleges helyét nagysebességű rendszerekben;
. A nagyfrekvenciás sémákhoz használjon felületi szerelésre szánt komponenseket;
. A vezetékeknek a rövidebbek, annál jobbaknak kell lenniük;
. Ha a vezető magas hossza szükséges, akkor csökkentse szélességét;
. Az aktív komponensek fel nem használt következtetéseit megfelelően csatlakoztatni kell.

Vezeték:

Helyezzen egy analóg sémát a hálózati csatlakozó közelében;
. Soha ne ossza meg a vezetékeket logikai jelek áthaladását egy analóg fedélzeten keresztül, és fordítva;
. Az ou invertáló bemenetére alkalmas vezetékek, rövidek;
. Győződjön meg róla, hogy az operációs rendszerek invertálási és nem invertáló bemeneteinek vezetőjei nem hasonlítanak egymással párhuzamosan nagymértékben;
. Próbáld meg elkerülni a felesleges átmeneti lyukak használatát, mert saját induktivitásuk további problémákhoz vezethet;
. Ne ossza meg a vezetékeket jobb sarkok alatt, és ha lehetséges, simítsa meg a sarkok tetejét.

Csere:

Használja a megfelelő típusú kondenzátorokat, hogy elnyomja az áramkörök beavatkozását;
. Az alacsony frekvenciájú interferencia és a zaj elnyomása érdekében tantál-kondenzátorokat használjon a bemeneti hálózati csatlakozóban;
. A nagyfrekvenciás interferencia és a zaj elnyomása érdekében használjon kerámia kondenzátorokat a bemeneti hálózati csatlakozóban;
. Használjon kerámia kondenzátorokat a táplálkozás minden kimenetén; Szükség esetén több kondenzátort használjon különböző frekvenciatartományokhoz;
. Ha az izgalom a rendszerben fordul elő, akkor az alacsonyabb kapacitív értékű kondenzátorokat kell használni, és nem nagy;
. A hatalmi áramkörök nehéz esetekben alkalmazzuk az alacsony ellenállás vagy az induktivitás elleni küzdelmeket;
. Az analóg teljesítmény kondenzátorokat csak analóg földre kell csatlakoztatni, és nem a digitális.

Bruce Carter.
Op Amp mindenki számára, 17. fejezet
Áramköri elrendezési technikák
Tervezési referencia, Texas Instruments, 2002

Köszönöm a webhelyet elraart.narod.ru az átadott fordításhoz

A nyomtatott áramköri lapok gyártásának "vas-lézer" technológiája (ULT) szó szerint néhány év múlva széles körben elterjedt az amatőr körök amatőrökében, és lehetővé teszi a nyomtatott áramköri lapok fogadását jó minőség. Publoard kártyák "kézi rajz" igényelnek magas időt, és nem biztosítottak a hibák ellen.

A kép pontosságára vonatkozó különleges követelményeket a nagyfrekvenciás láncok nyomtatott induktorai előállításában mutatják be. A tekercsvezetők szélei a lehető legkisebbnek kell lenniük, mivel befolyásolja minőségüket. Manuálisan rajzol egy képet egy multi-ski spirál tekercs nagyon problémás, és itt az ULT talán "az ő szavát" mondja.

Ábra. egy


Ábra. 2.

Tehát minden rendben van. Fuss számítógépes program Sprint-elrendezés, például 5.0 verzió. Telepítse a programbeállításokat:

A koordináta-rács skálája - 1,25 mm;

Vonalszélesség - 0,8 mm;

Tábla méretek - 42,5x42,5 mm;

Külső átmérő "malac" - 1,5 mm;

A lyuk átmérője a "malac" - 0,5 mm.

Megtaláljuk a tábla közepét, és rajzoljuk a tekercsvezeték sablont (1. ábra)a koordináta-rács szerint az Explorer eszköz segítségével a tekercset a kívánt oldalon forgassa (tükörkép szükséges a sablonhoz, de a nyomtatáskor később is beszerezhető). A tekercs elején és végéig telepítjük a "malacot" a tekercs csatlakoztatásához az áramkör elemével.

A nyomtatás beállításaiban beállítottuk a nyomatok számát a lapon, a nyomatok közötti távolság, és ha szeretné "forgatni" a tekercset a másik oldalra, a minta tükörnyomása. Sima papírra vagy speciális filmre kell nyomtatnia a nyomtató beállításainak maximális festékellátásának telepítésével a nyomtatás során.

Ezután kövesse az ULT szabványt. A fólia üvegszálat készítjük, tisztítjuk a fólia felületét és a zsírtartalmat, például acetont. Tonermintát alkalmazunk a fóliára és a forró vasalásra egy papírlapon keresztül egy fóliával ellátott, megbízható festékkupakkal.

Miután a víz sugár alatt a csap alatt (hideg vagy szobahőmérséklet), kiürítjük a papírt és óvatosan "Katoshi" eltávolítani, így a festék a fólia táblán. Platform maratásunkat és azt követő tonert eltávolítunk oldószerrel, például acetonnal. Az igazgatóság továbbra is világos vezetője a kiváló minőségű induktorok "nyomtatott" induktivitásának.

A spirál tekercsekkel rendelkező nyomtató tekercsek egy kicsit rosszabb minőségűek. Az itt a kép négyszögletes formája a kép képpontja, így a spirális tekercsvezeték széleit a fogazott. Igaz, ezek a szabálytalanságok elég kicsiek, és a tekercs minősége általában még mindig magasabb, mint a kézi végrehajtás.

Nyissa meg újra a Sprint-Layout 5.0 verziót. Az eszköztárban válassza a Különleges űrlapot - egy szerszámot poligonok és spirálok rajzolásához. Válassza ki a Spirál fület. Telepítés:

Kezdeti sugár (STAR \u200b\u200bsugar) -2 mm;

Távolság Vitka (távolság) -1,5 mm;

Explorer szélesség (sávszélesség) -0,8 mm;

A fordulatok száma (fordulatok), például - 20.

Az ilyen tekercs által elfoglalt díj mérete 65x65 mm (2. ábra).

A nyomtatási tekercsek általában egymáshoz kapcsolódnak szalagszűrők (PF) alacsony kapacitású kondenzátorokkal. Ugyanakkor induktív kapcsolatuk is lehetséges, amelynek mértéke megváltoztatható a tekercspíkok vagy az excentrikus fordulás közötti távolság megváltoztatásával a másikhoz képest. Rögzített rögzítő tekercsek egymáshoz képest lehetnek

Átlagos dielektromos támaszok.

A tekercs-induktorok induktivitása fordulóval zárható le, a nyomtatott vezeték megszakítása vagy részleges eltávolítása. Ez növeli az áramköri beállítás gyakoriságát. A frekvenciacsökkentés az SMD típusok kis kapacitásának kondenzátorainak forrasztásával érhető el a fordulatok között.

A VHF tekercsek gyártása kanyargós, egyenes és ívelt vonalak formájában, fésűszűrők stb. Az UHA is növeli a kegyelem végtermékét, és általában növeli minőségi létesítményeiket (a nyomtatott vezetékek "sima" szélei miatt). A gyártás során azonban meg kell emlékezni a szubsztrát anyag minőségére (üvegszálas), amely növekvő gyakorisággal veszíti el a szigetelő tulajdonságait. Az egyenértékű áramkörökben a dielektromos veszteségek ellenállását fel kell venni a párhuzamos nyomtatási tekercsekben, és ez az ellenállás a fentieknél kisebb lesz, és rosszabb lesz mint a dielektromos minőség.

A gyakorlatban a Folggalizált üvegszálat teljesen fel lehet használni a nyomtatott gyártáshoz rezonáns láncok Legfeljebb 2 méteres tartományba tartozó (kb. 150 MHz). Különleges nagyfrekvenciás üveg minőségű üvegstolit használható 70 cm-es (kb. 470 ... 500 MHz) tartományban. Nagyobb frekvenciáknál egy fólia RF fluoroplaszt (Teflon), kerámiát vagy üveget kell alkalmazni.

Az induktor nyomtatott tekercsének növeli az önkéntes, a mártós tartály csökkentése miatt, egyrészt a fólia alacsony vastagságának köszönhetően, a másik, a "kanyargós" lépések miatt. A síkban lévő nyomtatott tekercs körüli földelt fóliából származó zárt keretet más tekercsekből és nyomtatott vezetékekből, de kevéssé befolyásolja a tekercs paramétereit, ha a perifériái kis RF feszültség alatt vannak (a megosztott vezetékhez csatlakoztatva), és A központ magas.

Irodalom

1. G.panasenko. Nyomtatott tekercsek gyártása. - Rádió, 1987, №5, p.62.

Ennek a cikknek a szándéka, hogy megvitassák a nyomtatott áramköri fejlesztők által végzett közös hibákat, ezeknek a hibáknak a hatásának leírását a kvalitatív mutatókra és ajánlásokra a felmerült problémák megoldására.

Általános megfontolások

A digitális analóg áramköri mérnök lényeges különbségeinek köszönhetően az áramkör analóg részét el kell különíteni a többiektől, és ha a kábelezés, a speciális módszereket és szabályokat tiszteletben kell tartani. A nyomtatott áramköri lapok nem ideális jellemzőiből eredő hatások egyre inkább észrevehetőek a nagyfrekvenciás analóg rendszerekben, de az ebben a cikkben leírt általános formanyomtatvány hibái befolyásolhatják a hangfrekvenciás tartományban működő eszközök minőségi jellemzőit.

Nyomtatott áramköri kártya - A rendszer összetevője

Csak ritka esetekben az analóg rendszer nyomtatott áramköri lapja elváltoztatható, hogy az általa végrehajtott hatások ne hatással legyenek a rendszer működésére. Ugyanakkor bármely ilyen hatás minimalizálható, így az eszköz analóg rendszerének jellemzői megegyeznek a modell és a prototípus jellemzőivel.

Maketing

Digitális áramkör fejlesztők állíthatja kisebb hibák a legyártott tábla, kiegészítve ezeket jumper, vagy éppen ellenkezőleg, eltávolítja a felesleges vezetékeket, hogy megváltoztatja a működését programozható chipek, stb, mozgó nagyon hamar, hogy a következő fejlesztés. Az analóg séma esetében a helyzet rossz. Az ebben a cikkben tárgyalt közös hibák közül néhány nem javítható a jumperek hozzáadásával vagy a felesleges vezetékek eltávolításával. Lehet, hogy a teljes nyomtatott táblát az egész államba helyezik.

Nagyon fontos a digitális diagramok fejlesztője, amelyek ilyen korrekciós módszereket használnak, olvasni és megérteni az ebben a cikkben meghatározott anyagot, előzetesen a projekt átruházása előtt. Néhány figyelem a fejlesztéshez és a vitához fizetett lehetséges lehetőségek Segíteni fogja, hogy ne csak megakadályozza a nyomtatott áramköri tábla a támaszkodózott, hanem csökkentse a költségeket a bruttó hibák miatt a rendszer kis analóg részében. Hiba keresés és korrekciójuk több száz óra elvesztéséhez vezethet. A maketing ezt az időt egy vagy annál kevesebbre lerövidíti. Készítsd el az összes analóg rendszert.

Zaj és interferencia forrása

A zaj és az interferencia olyan alapvető elemek, amelyek korlátozzák a rendszerek minőségi jellemzőit. Az interferencia forrásokkal csökkenthető, és nézze meg a rendszer elemeit. Az analóg áramkör gyakran a nyomtatott áramköri lapon található, nagysebességű digitális alkatrészekkel együtt, beleértve a digitális processzorokat (DSP).

A nagyfrekvenciás logikai jelek jelentős rádiófrekvenciás interferenciát (RFI) hoznak létre. A zajkibocsátási források száma hatalmas: kulcsfontosságú digitális rendszer áramforrások, mobiltelefonok, rádió és televízió, nappali lámpák, személyi számítógépek, zivatar kisülések stb. Még akkor is, ha az analóg rendszer a hangfrekvenciatartományban működik, a rádiófrekvenciás interferencia észrevehető zajt eredményezhet a kimeneti jelben.

A nyomtatott áramköri kártya kategóriái

A nyomtatott áramköri kártya kiválasztása fontos tényező meghatározás mechanikai jellemzők Amikor az eszköz egészét használja. A nyomtatott áramköri lapok gyártásához az anyagokat különböző minőségben használják. A fejlesztő legmegfelelőbb és kényelmesebb lesz, ha a nyomtatott áramköri lapok gyártója a közelben van. Ebben az esetben könnyű ellenőrizni az adott rezisztenciát és a dielektromos konstansot - a nyomtatott áramköri kártya fő paramétereit. Sajnos ez nem elég, és gyakran más paraméterek ismerete, például gyúlékonyság, magas hőmérsékletű stabilitás és higroszkópossági együttható. Ezek a paraméterek csak a nyomtatott áramköri lapok gyártásához használt komponensek gyártóját ismerhetik meg.

A réteges anyagok jelzi FR (lángálló, ellenállás a gyújtás) és G. Az anyag az FR-1 index a legnagyobb gyúlékonyság, és az FR-5 a legkisebb. A G10 és G11 indexekkel rendelkező anyagok különleges jellemzőkkel rendelkeznek. A nyomtatási anyagok táblázatban láthatóak. egy.

Ne használja az FR-1 nyomtatott áramköri kártyát. Számos példa van az FR-1 nyomtatott áramköri lapok használatára, amelyeken a hatalmas komponensek termikus hatásai vannak. A kategóriák nyomtatott áramköri táblái jobban hasonlítanak a kartonhoz.

Az FR-4-et gyakran használják ipari berendezések gyártásában, míg az FR-2 termelésben használják háztartási gépek. Ez a két kategória szabványosított az iparban, és az FR-2 és az FR-4 nyomtatott áramköri lapok gyakran alkalmasak a legtöbb alkalmazásra. De néha ezeknek a kategóriáknak a jellemzői tökéletlensége más anyagokat használ. Például nagyon nagyfrekvenciás alkalmazások esetén fluoroplaszt és akár kerámiát is használnak a nyomtatott áramköri lapok anyagként. Azonban a nyomtatott áramköri kártya egzotikusabb anyagai, annál magasabb az ár.

A nyomtatott áramköri kártya kiválasztásakor különös figyelmet fordít a higroszkóposságára, mivel ez a paraméter erős negatív hatást gyakorolhat a kívánt díjjellemzőkre - felületi ellenállás, szivárgás, nagyfeszültségű szigetelő tulajdonságok (minták és szikrák) és mechanikai szilárdság. Figyeljen rá Üzemi hőmérséklet. A magas hőmérsékletű részek váratlan helyeken fordulhatnak elő, például a nagy digitális integrált áramkörök mellett, amelyek kapcsolása nagy gyakorisággal fordul elő. Ha az ilyen webhelyek közvetlenül az analóg komponensek alatt találhatók, akkor a hőmérsékletemelkedés befolyásolhatja az analóg rendszer jellemzői változását.

Asztal 1

Alkatrészek, megjegyzések

papír, fenolos kompozíció: szobahőmérsékleten, nagy higroszkópossági koefficiens

papír, fenolos összetétel: a háztartási készülékek egyoldalú nyomtatott áramköri lapjaira, alacsony higroszkópossági együttható

papír, epoxi kompozíció: Jó mechanikai és elektromos jellemzőkkel rendelkező fejlemények

Üvegszálas, epoxi kompozíció: Kiváló mechanikai és elektromos tulajdonságok

Üvegszálas, epoxi kompozíció: nagy szilárdság emelkedett hőmérsékleten, nincs gyújtás

Üvegszálas, epoxi kompozíció: nagy szigetelési tulajdonságok, az üvegszálas, alacsony higroszkópossági együttható erőssége

Üvegszálas, epoxi kompozíció: magas hajlítási szilárdság emelkedett hőmérsékleten, nagy ellenállási oldószerek

A nyomtatott tábla kiválasztása után meg kell határozni a nyomtatott áramköri kártya fólia vastagságát. Ez a paraméter elsősorban a folyó áram maximális értékén alapul. Ha lehetséges, próbálja meg elkerülni a nagyon vékony fólia használatát.

A nyomtatott áramköri lapok rétegei

A rendszer teljes összetettségétől és minőségi követelményektől függően a fejlesztőnek meg kell határoznia a nyomtatott áramköri kártya számát.

Egyrétegű nyomtatott áramköri kártya

Nagyon egyszerű elektronikus áramkörök végzik egyoldalú táblák az olcsó fólia anyagok (FR-1 vagy FR-2) és gyakran sok jumper, emlékeztetve kétoldalas díjakat. A nyomtatott áramköri lapok létrehozásának módja csak alacsony frekvenciájú rendszerekre ajánlott. Az alábbiakban leírtak szerint az egyoldalas nyomtatott áramköri lapok nagymértékben érzékenyek a csúcsra. A jó egyoldalas nyomtatott áramköri tábla sok okból elég nehéz kialakulni. azonban jó díjak Ez a fajta megtalálható, de amikor fejlődik, sok gondolkodást igényel előre.

Kétrétegű nyomtatott díjak

A következő szinten kétirányú nyomtatott áramköri lapok vannak, amelyek a legtöbb esetben az FR-4 szubsztrát anyagként használják, bár az FR-2 néha megtalálható. Az FR-4 használata jobban előnyösebb, mert az anyagból származó nyomtatott áramkörökben a lyukak többet kapnak jobb minőség. A kétoldalú nyomtatott áramkörökre vonatkozó rendszerek sokkal könnyebbek, mert Két rétegben könnyebb elvégezni a keresztező ösvények bekötését. Azonban az analóg áramköröknél a pályák átlépése nem ajánlott. Ahol lehetséges, az alsó réteg (alsó) át kell alakítani a földterület poligon alatt, és a fennmaradó jelek tenyésztik a felső rétegben (felső). A hulladéklerakó, mint földi gumiabroncs használata számos előnyt kínál:

  • a teljes vezeték a leggyakrabban csatlakoztatva van a drótrendszerben; Ezért ésszerű, hogy sok általános vezetékes legyen a kábelezés egyszerűsítése érdekében.
  • a tábla mechanikai szilárdsága nő.
  • az általános vezetékre való minden csatlakozással szembeni ellenállás csökken, ami viszont csökkenti a zajt és a csúcsot.
  • az elosztott tartály növeli a rendszer minden áramkörét, amely segíti a kibocsátott zaj elnyomását.
  • a poligon, amely a képernyő, elnyomja a poligon oldalán található források által kibocsátott árvizeket.

Kétoldalas nyomtatott áramköri lapok, annak ellenére, hogy minden előnye nem a legjobb, különösen a nem jelek vagy nagysebességű rendszerek esetében. Általában a nyomtatott áramköri kártya vastagsága, azaz A metallizációs rétegek közötti távolság 1,5 mm egyenlő, ami túl sok a kétrétegű nyomtatott áramköri kártya egyes előnyeinek teljes megvalósításához, amely a fenti. Elosztott kapacitás, például túl kicsi az ilyen nagy intervallum miatt.

Többrétegű nyomtatott áramkörök

A felelősségteljes séttechnikai fejlesztéseknél többrétegű nyomtatott áramköri lapok (MPP) szükségesek. A használatuk bizonyos okai nyilvánvalóak:

  • ugyanolyan kényelmes, valamint egy közös vezetékes gumiabroncs, a gumiabroncs elrendezés; Ha az áramköri gumiabroncsok egy külön rétegen poligonokat használnak, akkor az átmeneti lyukak segítségével meglehetősen egyszerű, hogy áramellátást hajtson végre az áramkör minden eleméhez;
  • a jelrétegek mentesülnek a gumiabroncsok alól, ami megkönnyíti a jelzés figyelmeztetését;
  • az elosztott tartály a föld és a táplálkozási sokszögek között jelenik meg, ami csökkenti a nagyfrekvenciás zajt.

Ezen túlmenően a többrétegű nyomtatott áramköri lapok alkalmazásának okai mellett vannak más, kevésbé nyilvánvaló:

legjobb elnyomás az elektromágneses (EMI) és a rádiófrekvenciás (RFI) interferencia miatt a tükröződés (kép síkhatás), a Marconi idején ismert. Ha a karmester egy lapos vezetőképes felülethez közel kerül, a legtöbb visszatérő nagyfrekvenciás áramlatok közvetlenül a vezetők alatt áramlanak a síkon keresztül. Ezeknek az áramoknak az iránya ellentétes lesz a karmester áramlási irányával. Így a síkban lévő vezető tükröződése jelátviteli vonalat hoz létre. Mivel a karmester és a síkban lévő áramok egyenlőek, és ellentétesek az irányt, a kibocsátott interferencia enyhe csökkenése. A reflexiós hatás hatékonyan csak elválaszthatatlan szilárd sokszögekkel működik (lehetnek mind a szárazföldi poligonok, mind a Power Polygons). Bármilyen integritás-károsodás csökken az interferencia szuppresszió csökkenéséhez.
A kisüzemi termelés teljes értékének csökkentése. Annak ellenére, hogy a többrétegű nyomtatott áramköri lapok gyártása drágább, a lehetséges sugárzás kevesebb, mint az egy- és kétrétegű lapoké. Következésképpen egyes esetekben csak többrétegű táblák használata lehetővé teszi a fejlesztésben meghatározott sugárzás követelményeit, és nem folytat további teszteket és tesztelést. Az MPP használata csökkentheti a sugárzott interferencia szintjét 20 dB-vel szemben a két réteghez képest.

A rétegek sorrendje

A tapasztalatlan fejlesztőknek gyakran zavarják a nyomtatott áramköri kártya optimális sorrendjét. Vegyük például egy 4-réteget Ward, amely két jel rétegben és két sokszög rétegek - réteg a föld és egy réteg teljesítmény. Mi a legjobb rétegek sorrendje a legjobban? A poligonok közötti jelrétegek, amelyek képernyőként szolgálnak? Vagy végezze el a poligon rétegeket, hogy csökkentsék a jelző rétegek kölcsönös hatását?

A kérdés megoldásakor fontos megjegyezni, hogy gyakran a rétegek helye nem számít sokat, mivel ugyanazok az összetevők a külső rétegeken találhatók, és a gumiabroncsok, amelyek a jeleket a következtetéseikre hozták, néha áthaladnak az összes rétegek. Ezért a képernyőhatások csak kompromisszumot jelentenek. Ebben az esetben jobb gondoskodni arra, hogy egy nagy elosztott kapacitást hozzon létre a táplálkozás és a föld poligonok között, elhelyezve őket a belső rétegekbe.

A külső jelrétegek helyének másik előnye a teszteléshez szükséges jelek rendelkezésre állása, valamint a linkek módosításának képessége. Bárki, aki legalább megváltoztatta a belső rétegekben található vezetők kapcsolatát, értékelni fogja ezt a lehetőséget.

A négy rétegnél több mint négy réteggel rendelkező nyomtatott áramköri lapok esetében általános szabály van, hogy nagysebességű jelvezetők legyenek a földterületek és a teljesítmény-poligonok között, valamint az alacsony frekvenciájú külső rétegek eltávolítására.

Talaj

A jó földelés a telített, többszintű rendszer általános követelménye. És meg kell tervezni a tervezőfejlesztés első lépésétől.

Alapszabály: A Föld szétválasztása.

Az analóg és a digitális rész földterületének szétválasztása az egyik legegyszerűbb és leghatékonyabb módszer a zaj elnyomására. A többrétegű nyomtatott áramköri lap egy vagy több rétegét általában földelő poligonok rétegei alatt kell lemeríteni. Ha a fejlesztő nem túl gyakori vagy figyelmetlen, az analóg rész földje közvetlenül kapcsolódik ezekhez a sokszögekhez, azaz Az analóg helyreállítási áram ugyanazt a láncot használja, mint a digitális visszatérő áram. Az automatikus beszállítók közelítenek, és együtt dolgoznak együtt.

Ha a korábban kifejlesztett nyomtatott áramköri lap egy olyan földi teherautóval, amely egyesíti az analóg és a digitális földet, akkor újrahasznosított, akkor először fizikailag meg kell osztania a Földet a táblán (a művelet után a tábla szinte lehetetlenné válik). Ezt követően, minden kapcsolatot az analóg kirakodási sokszög a komponensek az analóg áramköri kerülnek bemutatásra (analóg föld van kialakítva), és a digitális föld sokszög a digitális áramköri elemek (digitális föld van kialakítva). És csak azt követően, hogy a forrás digitális és analóg földterületekkel kombinálódik.

A Föld képződésének egyéb szabályai:

Az élelmiszerekhez és földterülethez tartozó gumiabroncsok egy változó aktuális potenciál alatt kell lenniük, ami magában foglalja a csomópont és az elosztott tartály kondenzátorának használatát.
Ne engedélyezze az analóg és a digitális sokszögek átfedését. Helyezze az analóg teljesítményű gumiabroncsokat és sokszögeket az analóg földterületen (hasonlóan a digitális gumiabroncsokhoz). Ha bármilyen helyen van egy analóg és digitális sokszög átfedése, az átfedő helyek közötti elosztott kapacitás változhat egy változó áramon, és a digitális komponensek csúcsa egy analóg áramkörbe esik. Az ilyen átfedések semmisítik meg a poligonok szigetelését.
Az elválasztás nem jelenti az elektromos szigetelési analógot a digitális földről. Egyes, lehetőleg egy, alacsony impedancia csomópontot kell összekötni. Helyes, a Föld szempontjából a rendszernek csak egy földje van, amely földelési teljesítménye a tápfeszültségű tápfeszültséggel rendelkező rendszereknél vagy az áramellátó rendszerek közös teljesítménye állandó feszültség (Például, akkumulátor). Az összes jelzőáramot és a teljesítményáramot ebben a rendszerben egy ponton vissza kell küldeni erre a földre, amely szisztémás földként szolgál. Ez a pont lehet az eszköz testének kimenete. Fontos megérteni, hogy az áramkör általános teljesítményének összekapcsolása az eset több pontjára, a föld kontúrok formálódhatnak. Az egyetlen teljes földterületesség létrehozása a szisztémás kialakítás egyik legnehezebb aspektusa.
Ha lehetséges, meg kell osztani azokat a csatlakozókat, amelyek a visszatérési áramok átvitelére tervezett következtetéseket kell hozni - a visszatérési áramok csak a Földön kell kombinálni. A csatlakozók érintkezőinek öregedése, valamint a válaszalkatrészek gyakori meghatározója a kapcsolatok ellenállásának növekedéséhez vezet, ezért a megbízhatóbb működés érdekében egy bizonyos számú további következtetéssel kell használni a csatlakozókat . A komplex digitális áramköri lapok sok réteggel rendelkeznek, és több száz vagy több ezer vezetőt tartalmaznak. Egy másik karmester hozzáadása ritkán jelent problémát a csatlakozók további termináljaival szemben. Ha ez nem működik, akkor két visszatérő áramvezetőt kell létrehoznia a táblán minden egyes tápegységhez, a különleges óvintézkedések megfigyeléséhez.
Fontos a gumiabroncsok elválasztása digitális jelek A nyomtatott áramköri lapon található helyeken, ahol az analóg áramköri komponensek találhatók. Ez a poligonok szigetelését (árnyékolását) jelenti, ami az analóg jelek rövid sávjait és a passzív komponensek figyelmes elhelyezését hozza létre számos nagysebességű digitális és felelősségteljes buszjel jelenlétében. A digitális jelek gumiabroncsait elválik az analóg komponensekkel rendelkező területeken, és nem fedik át a gumiabroncsokkal és az analóg földterületekkel és az analóg teljesítményű poligonokkal. Ha ez nem történik meg, a fejlesztés új előre nem látható elem - antennát tartalmaz, amelynek sugárzása befolyásolja a nagy impedancia analóg alkatrészeket és vezetékeket.

Szinte minden órajelzésjelzés elegendően nagyfrekvenciás jelek, így a pályák és a sokszögek közötti kis konténerek jelentős kapcsolatokat hozhatnak létre. Emlékeztetni kell arra, hogy nem csak a fő óra frekvencia okozhatja a problémát, hanem a magasabb harmonikáját is.

Csak egy eset van, ha szükséges az analóg és a digitális jelek kombinálása az analóg szárazföldi sokszög területén. Az analóg-digitális és digitális analóg átalakítók az analóg és a digitális föld kimeneteihez vannak elhelyezve. Figyelembe véve a korábbi érveket, feltételezhető, hogy a digitális földterület és az analóg föld kivételének kiemelkedése a digitális és analóg földterületekhez kell csatlakoztatnia. Ebben az esetben azonban ez nem igaz.

A következtetések (analóg vagy digitális) címei csak a konverter belső szerkezetére vonatkoznak, belső kapcsolataira. A diagramban ezeket a következtetéseket kell csatlakoztatni az analóg szárazföldi buszhoz. A vegyületet az integrált áramkörön belül elvégezhetjük, de a topológiai korlátozások miatt meglehetősen nehéz egy ilyen vegyület alacsony ellenállását elérni. Ezért a konverterek használata esetén az analóg és a digitális föld eredményeinek külső vegyületét feltételezik. Ha ez nem történik meg, akkor a chip paraméterei sokkal rosszabbak lesznek, mint a specifikáció.

Figyelembe kell venni azt a tényt, hogy a konverter digitális elemei ronthatja a rendszer minőségi jellemzőit, és digitális interferenciát eredményezhet az analóg föld és az analóg teljesítmény láncolatában. Amikor a fejlődő konverterek, ez a negatív hatás figyelembe vesszük, hogy a digitális rész fogyaszt, mint kevés energiát amennyire csak lehetséges. Ebben az esetben csökken a logikai elemek közötti interferencia. Ha a digitális átalakító szoros, nem sokkal betöltött, a belső kapcsolás általában nem okoz különleges problémákat. Az ADC vagy DAC-t tartalmazó nyomtatott áramköri lap kialakításakor meg kell felelnie a konverter digitális tápegységének az analóg földre történő lekapcsolására.

A passzív alkatrészek frekvencia jellemzői

Az analóg rendszerek helyes működéséhez nagyon fontos a passzív alkatrészek megfelelő választása. Indítsa el a tervezőfejlesztést a passzív alkatrészek nagyfrekvenciájú jellemzőivel, valamint a fórum vázlatával kapcsolatos magas frekvenciájú jellemzőivel.

Számos fejlesztő teljesen figyelmen kívül hagyja a passzív komponensek frekvenciatartalmát, ha analóg áramköri mérnöki alkalmazást használ. Ezek az alkatrészek korlátozott frekvenciasávokkal rendelkeznek, és a megadott frekvenciatartományon kívüli munkájuk kiszámíthatatlan eredményekhez vezethet. Valaki úgy gondolja, hogy ez a vita csak nagy sebességű analóg rendszereket érint. Azonban ez messze van az úttól - a nagyfrekvenciás jelek erősen befolyásolják az alacsony frekvenciájú áramkörök passzív komponenseit sugárzás vagy közvetlen kommunikáció a vezetékeken. Például egy egyszerű, alacsony frekvenciájú szűrő egy működési erősítőn könnyen megfordulhat nagyfrekvenciás szűrőn, ha nagyfrekvenciás bemenetnek van kitéve.

Ellenállások

Általában háromféle ellenállások alkalmazása: 1) huzal, 2) szén kompozit és 3) film. Nem szükséges sok képzelet annak megértése érdekében, hogy megértsük, hogy egy vezeték ellenállás induktivitásává válhat, mivel egy nagyszárú fémhuzal van tekercs. A legtöbb fejlesztő elektronikus eszközök NE van a filmellenállások belső szerkezetének fogalma, amelyek egy fémfilmből is tekercsek. Ezért a filmellenállások is induktivitással rendelkeznek, ami kisebb, mint a vezeték ellenállásoké. A legfeljebb 2 kΩ-os ellenállással rendelkező filmellenállások szabadon használhatók nagyfrekvenciás rendszerekben. Az ellenállások következtetései párhuzamosak egymással, ezért észrevehető kapacitív kapcsolat van közöttük. A nagyobb ellenállású ellenállások esetében a külső konténer csökkenti a nagy frekvenciák teljes impedanciáját.

Kondenskedők

A kondenzátorok nagyfrekvenciás jellemzőit a 6. ábrán bemutatott egyenértékű áramkör jellemezheti.

Az analóg áramkörökben lévő kondenzátorokat a csomópont és a szűrőelemek elemeként használják.

A 10 μF kapacitású elektrolitikus kondenzátor 1,6 ohmos rezisztenciát tartalmaz 10 kHz-es és 160 μc frekvencián 100 MHz-es frekvencián. Ez így van?

Az elektrolitikus kondenzátorok használata esetén ellenőriznie kell a megfelelő kapcsolatot. A pozitív teljesítményt pozitívabb állandó potenciálhoz kell csatlakoztatni. A helytelen csatlakozás az áramláshoz vezet egy elektrolitikus állandó áramkondenzátoron keresztül, amely nemcsak a kondenzátor, hanem a rendszer részét képezi.

Ritka esetekben a diagram két pontja közötti DC potenciál különbsége megváltoztathatja a jelét. Ez megköveteli a nem poláris elektrolit kondenzátorok használatát, amelynek belső szerkezete egyenértékű két poláros kondenzátorral, amelyek sorozatban vannak összekötve.

Induktivitás

Nyomtatott áramkör

Maga a nyomtatott díj maga is a fent tárgyalt passzív komponensek jellemzői, azonban nem annyira nyilvánvaló.

A nyomtatott áramköri kártyán lévő vezetékek mintája mind a forrás, mind a zajvevő. A vezetékek jó vezetékezése csökkenti az analóg rendszer érzékenységét a források sugárzásához.

A nyomtatott díj a sugárzásra érzékeny, mivel az alkatrészek vezetékei és következtetései különös antennákat alkotnak. Az antennák elmélete meglehetősen bonyolult téma a tanulmányozáshoz, és nem veszik figyelembe ebben a cikkben. Néhány alapítványt itt találnak.

Egy kicsit az antennák elméletéből

Állandó áram vagy alacsony frekvenciák esetén az aktív komponens érvényesül. A növekvő gyakorisággal a reaktív komponens egyre fontosabbá válik. Az 1 kHz-es és 10 kHz közötti tartományban az induktív komponens befolyásolja, és a karmester már nem alacsony feszültségű csatlakozó, hanem inkább induktív tekercsként működik.

Általában a nyomtatott áramköri lapon található sávok 6 NGN-től 12 NGN-ig terjednek. Például egy 10 centiméter-karmester 57 mΩ-os rezisztenciával és 8 NGN induktivitással rendelkezik. .

A pin antenna szabály azt mondja ki, hogy kezd jelentősen kölcsönhatásba a mező hossza 1/20 a hullámhossz, és a maximális interakció történik csap hossza 1/4 a hullámhosszon. Ezért az előző bekezdésben szereplő példa 10 centiméter-karmestere elég jó antenna lesz a 150 MHz feletti frekvenciáknál. Meg kell emlékezni arra, hogy annak ellenére, hogy annak ellenére, hogy a digitális áramköri óra generátor 150 MHz feletti frekvencián nem működik, a legmagasabb harmonika mindig jelen van a jelében. Ha a nagy hosszúságú csapok alkatrészei vannak jelen a nyomtatott áramköri lapon, akkor az ilyen következtetések antennákként is szolgálhatnak.

Egy másik nagyfajta antennák - hurok antennák. A közvetlen karmester induktivitása nagymértékben növekszik, amikor hajlik és az ív részévé válik. A növekvő induktivitás csökkenti azt a frekvenciát, amelyen az antenna kölcsönhatása a terepvonalakkal kezdődik.

Tapasztalt nyomtatott áramköri tervezői, jól ismertek a hurokozott antennák elméletében, tudják, hogy lehetetlen a kritikus jelek hurok létrehozása. Néhány fejlesztő azonban nem gondolja rá, és a visszatérési és jelzési aktuális vezetők a rendszereikben egy hurok.

A visszaverődés és a megfelelő jelek elmélete közel áll az antennák elméletéhez.

Ha a nyomtatott áramköri kártya 90 ° -os szögre fordul, előfordulhat. Ez elsősorban az aktuális átjáró szélességének változásai miatt következik be. A szög tetején a pálya szélessége 1,414-szer emelkedik, ami az átviteli vonal jellemzőinek, különösen az elosztott kapacitás és az útvonal saját induktivitásának eltérését eredményezi. Gyakran el kell forgatnia a nyomtatott áramköri kártyán 90 ° -kal. Sok modern CAD csomag lehetővé teszi, hogy simítsa ki az ösvények sarkát, vagy az ív formájában végezzük el a pályákat. A 9. ábra két lépést mutat a szög alakjának javításához. Csak az utolsó példa támogatja a pálya állandó szélességét, és minimalizálja a visszaverődéseket.

A nyomtatott áramköri lapok prototípusai: A csepp alakú következtetések megteremtése előtt hagyja el a simítási eljárást a munka utolsó szakaszába, mielőtt a csepp alakú következtetések megteremtése és a sokszögek feltöltése. Ellenkező esetben a CAD csomag hosszabb lesz a komplex számítások miatt.

A nyomtatott áramköri kártyák között kapacitív kapcsolat van, amikor metszenek. Néha problémát okozhat. A szomszédos rétegeken egymás, hosszú film kondenzátor létrehozása.

Például egy áramköri kártya a következő paraméterekkel rendelkezhet:
- 4 réteg; Jel és réteg a szárazföldi poligon - szomszédos,
- Interlayer intervallum - 0,2 mm,
- a karmester szélessége - 0,75 mm,
- Explorer hossza - 7,5 mm.

Az FR-4 dielektromos konstans modell modellje 4,5.

A tartály értéke a két gumiabroncs között 1,1 pf. Még ez a látszólag kis kapacitás bizonyos alkalmazások számára elfogadhatatlan.

A kimeneti jel amplitúdója az ou frekvenciatartományának felső határához közel álló frekvenciáknál kétséges. Ez viszont generációhoz vezethet, különösen az antenna működési frekvenciáiban (180 MHz felett).

Ez a hatás számos problémát eredményez, amelyek megoldják, hogy számos módon létezik. A legnyilvánvalóbbak a vezetők hosszának csökkentése. Egy másik módja a szélességük csökkentése. Nincs ok arra, hogy az ilyen szélességű vezeték használata a jelet az invertáló bemenethez való béléséhez, mert Ezzel a karmester nagyon kis áramot folytat. A pálya hosszának csökkentése 2,5 mm-re, és a 0,2 mm-es szélesség pedig 0,1 pF-re csökken, és az ilyen tartály többé nem vezet a frekvencia-válasz ilyen jelentős emelkedéséhez. Egy másik megoldás a poligon rész eltávolítása az invertáló bemenet alatt és a megfelelő karmester.

A nyomtatott áramköri kártya szélessége lehetetlen a végtelenül csökkenteni. A maximális szélességet mind a folyamat, mind a fólia vastagsága határozza meg. Ha két vezeték közel van egymáshoz, akkor a kapacitív és induktív kommunikáció alakul ki közöttük.

A jelvezetőket nem szabad elváltozni egymással párhuzamosan, kiküszöbölve a differenciál- vagy mikrostrip vonalak eseteit. A vezetők közötti különbségnek legalább háromszor kell lennie a vezetők szélességének.

Az analóg rendszerekben lévő pályák közötti tartály nehézségekbe ütközhet nagy ellenállóképességgel (több anya). A működési erősítő invertáló és nem konvertáló bemenetei közötti viszonylag nagy kapacitív kötés könnyen öngerjesztő rendszerhez vezethet.

Például D \u003d 0,4 mm és H \u003d 1,5 mm (kellően gyakori értékek) a nyílás induktivitása 1,1 NGN.

Ne feledje, hogy ha nagy ellenállás van a diagramban, akkor különös figyelmet kell fordítani a testület tisztítására. A nyomtatott áramköri kártya gyártásának végső műveleteiről el kell távolítani a fluxus és a szennyeződés maradványait. A közelmúltban a vízben oldódó fluxusokat gyakran használják a nyomtatott áramköri lapok telepítésekor. A kevésbé káros, könnyen eltávolítható vízzel. De ugyanakkor a tábla mosása nem elegendő víz, ami további szennyezést eredményezhet, ami rontja a dielektromos jellemzőket. Következésképpen nagyon fontos, hogy egy nyomtatott áramköri táblát készítsünk, nagy impedancia áramkörrel friss desztillált vízzel.

Tie jelek

Mint már megjegyeztük, az interferencia behatolhat az áramkör analóg részébe a tápegységen keresztül. Az ilyen interferencia csökkentése, felszabadító (blokkolás) kondenzátorok, amelyek csökkentik a helyi tápegység termelőt.

Ha kell tenyészteni a nyomtatott áramköri lap, amelyen van analóg és digitális alkatrészeket, ezért szükséges, hogy legalább egy kis ötlet a villamos jellemzői logikai elemekkel.

A logikai elem tipikus kimeneti szakasza két tranzisztort tartalmaz, egymás után összekapcsolt, valamint az ellátási láncok és a föld között.

Ezek a tranzisztorok az ideális esetben szigorúan az antiphase-ben, azaz Ha az egyik nyitva van, akkor ugyanakkor a második lezárva van, a kimeneten vagy logikai egységben, vagy logikai nulla. A stabil logikai állapotban a logikai elem energiafogyasztása kicsi.

A helyzet drasztikusan változik, ha a kimeneti kaszkád egy logikai állapotból a másikra vált. Ebben az esetben mindkét tranzisztor egyszerre nyitható meg, és a kimeneti kaszkád teljesítményáram növekszik, mivel a tápegység jelenlegi útvonalterületének ellenállása a Power buszról a két egymást követőn keresztül csökken a szárazföldi buszra Csatlakoztatott tranzisztorok. Az elfogyasztott ugrások, mint a növekedés, majd csökken, ami a tápfeszültség helyi változása és az éles, rövid távú változás előfordulása. Az ilyen áramváltozások a rádiófrekvenciás energia sugárzáshoz vezetnek. Még egy viszonylag egyszerű nyomtatott áramköri lapon is lehet tucatnyi vagy több száz számú logikai elemek, így az egyidejű munkájuk teljes hatása nagyon nagy lehet.

Lehetetlen pontosan megjósolni a frekvenciatartományban, amelyben a mostani kibocsátás lesz, mivel a frekvencia előfordulásuk függ a beállított okok miatt, beleértve a késedelmes szaporítása kapcsoló tranzisztorokkal a logikai elem. A késedelem viszont a gyártási folyamatban keletkező véletlenszerű okok sorától is függ. A váltás zajától a Harmonikus komponensek szélessávú eloszlása \u200b\u200bvan a teljes tartományban. Számos módja van a digitális zaj elnyomásának, amelynek alkalmazása a zaj spektrális eloszlásától függ.

A 2. táblázat a maximális kondenzátorok maximális működési frekvenciáit mutatja be.

2. táblázat

Nyilvánvaló, hogy a Tantalum elektrolit kondenzátorok az 1 MHz alatti frekvenciákra kerülnek, a kerámia kondenzátorokat nagyobb frekvenciákon kell alkalmazni. Szükség van arra, hogy ne felejtsük el, hogy a kondenzátorok saját rezonanciájuk van, és helytelen választása nem csak segíthet, hanem súlyosbítja a problémát is. A 15. ábra két általános alkalmazási kondenzátor tipikus saját rezonanciáit mutatja - 10 μF Tantalum elektrolitikus és 0,01 ICF kerámia.

A valódi jellemzők eltérhetnek a különböző gyártóktól, és akár a pártból a pártból egy gyártóból. Fontos megérteni, hogy a kondenzátor hatékony működéséhez a frekvenciák elnyomják őket alacsonyabb tartományban, mint a saját rezonancia gyakoriságának. Ellenkező esetben a reaktív ellenállás jellege induktív lesz, és a kondenzátor megszűnik hatékonyan.

Ne tévesszen meg arról, hogy az egyik 0,1 μF kondenzátor elnyomja az összes frekvenciát. A kis kondenzátorok (10 NF és kevesebb) hatékonyabban tudnak nagyobb frekvenciákon.

Power in.

Az integrált áramkörök erejének befecskendezése a nagyfrekvenciás zaj elnyomásához egy vagy több kondenzátor használata a tápegység és a föld között. Fontos, hogy a kondenzvíz összekötő vezetékek rövidek voltak. Ha ez nem így van, akkor a vezetékek saját induktivitása kiemelkedő szerepet fog játszani, és csökkenti az előnyöket az elszabadító kondenzátorok használatából.

Egy felszabadító kondenzátort kell csatlakoztatni minden egyes mikrocircuit házhoz, függetlenül attól, hogy hány működési erősítők vannak a helyzetben - 1, 2 vagy 4. Ha az OU-t két poláris teljesítmény, akkor természetesen az elszabadító kondenzátorokat kell elhelyezni Minden teljesítmény kimenet. A tartályértéket gondosan kell kiválasztani a diagramban jelen lévő zaj és interferencia típusától függően.

Különösen nehéz esetekben megjelenhetnek az induktivitás hozzáadásának szükségessége a teljesítménykimenetű sorozatban. Az induktivitást korábban kell elhelyezni, és nem a kondenzátorok után.

Egy másik, olcsóbb módon az induktív ellenállás kicserélése alacsony ellenállással (10 ... 100 ohm). Ugyanakkor az ellenállás alacsony frekvenciájú szűrőt képez a leválasztó kondenzátorral együtt. Ez a módszer csökkenti a teljesítményerősítő teljesítménytartományt, amely szintén jobban függ az elfogyasztott teljesítménytől.

Általában elegendő ahhoz, hogy egy vagy több alumínium vagy tanalum elektrolitikus kondenzátort alkalmazzon az alacsony frekvenciájú interferenciák tápellátásához a bemeneti hálózati csatlakozóban. Egy további kerámia kondenzátor elnyomja a nagyfrekvenciás interferenciát más táblákból.

A bemeneti és kimeneti jelek cseréje

Számos zajprobléma a bemeneti és kimeneti következtetések közvetlen kapcsolatának eredménye. A passzív komponensek nagyfrekvenciás korlátozásainak eredményeképpen a nagyfrekvenciás zaj hatására a rendszer reakciója kellően kiszámíthatatlan lehet.

Azokban az esetekben, ahol a frekvencia tartományban okozta zaj nagymértékben eltér a frekvenciatartomány a rendszer működését, a megoldás egyszerű és nyilvánvaló - az elhelyezése a passzív RC szűrő elnyomja nagyfrekvenciás interferenciát. A passzív szűrő használatakor azonban óvatosnak kell lennie: jellemzői (a passzív komponensek frekvencia-jellemzőinek nem ideális tulajdonsága miatt) a frekvenciákon, 100 ... 1000-szer nagyobbak, mint a vágási frekvencia (F3DB) ). A különböző frekvenciatartományokhoz konfigurált egymás után csatlakoztatott szűrők használata esetén a nagyobb frekvenciájú szűrőnek legközelebb kell lennie az interferenciaforráshoz. A ferritgyűrűkkel való induktivitás is használható a zaj elnyomására; Megőrzik az ellenállás induktív jellegét bizonyos gyakorisággal, és az ellenállásuk felett aktívvá válik.

Az analóg rendszerre való felborulás olyan nagy lehet, hogy a képernyők alkalmazásával lehet megszabadulni tőlük (vagy legalábbis csökkenteni). A hatékony munkához gondosan meg kell tervezni, hogy a legnagyobb problémákkal küzdő frekvenciák ne kerüljenek be a rendszerbe. Ez azt jelenti, hogy a képernyőnek nincs lyukak vagy vágások méretei, amelyek az árnyékolt sugárzás 1/20 hullámhosszával rendelkeznek. Jó ötlet, hogy elegendő helyet adjon a tervezett képernyőn a nyomtatott áramköri kártya kialakításának kezdetétől. A képernyő használata esetén a ferritgyűrűket (vagy gyöngyöket) a diagram minden csatlakoztatásához használhatja.

Case működési erősítők

Egy, két vagy négy működési erősítőket általában egy esetben helyezünk el.

Egyetlen OU gyakran további bemenetekkel is rendelkezik, például az offset feszültség beállításához. Dual és Quad, ou csak ásó és nem invertáló bemenetek és kimenet. Ezért szükség esetén további kiigazításokat kell használni egyetlen működési erősítőkkel. További következtetések használata esetén meg kell emlékezni, hogy struktúrájával kiegészítő bemenetek, ezért a kezelésnek pontosan és a gyártó ajánlásainak megfelelően kell lennie.

Egy OU-ban a kimenet a bemenetek ellenkező oldalán található. Ez nehézséget okozhat, ha nagy frekvenciákon dolgozik a kiterjesztett visszacsatolási vezetők miatt. Ennek egyik módja az, hogy az erősítőt és a visszajelzési összetevőket a nyomtatott áramköri lap különböző oldalára helyezzük. Ez azonban legalább két további lyukat és vágást eredményez a szárazföldi sokszögben. Néha érdemes egy kettős ou-t használni, hogy megoldja ezt a problémát, még akkor is, ha a második erősítőt nem használják (ebben az esetben a következtetéseit megfelelően kell csatlakoztatni).

A kettős OU-t különös gyakran használják sztereó erősítőkben, és négyszeres szűrődiagramokban. Azonban meglehetősen jelentős mínusz van. Annak ellenére, hogy a modern technológia tisztességes elszigeteltséget biztosít az egy szilícium kristályon található erősítőjelek között, még mindig vannak keresztes interferencia közöttük. Ha nagyon kis mennyiségű ilyen interferenciát kell alkalmazni, akkor egy működési erősítőket kell használni. A kereszt interferenciája nem csak a kettős vagy négyszögű erősítők használata esetén következik be. Forrásuk a különböző csatornák passzív komponenseinek nagyon közel helyét szolgálhat.

A kettős és quadry ou mellett a fentiek mellett lehetővé teszik a sűrűbb telepítés elvégzését. A különálló erősítők úgy tűnik, hogy tükrözik egymást.
Felhívjuk a figyelmet arra a tényre, hogy a tápfeszültség fele vezető vezetékei közvetlenül az integrált áramkör háza alatt helyezkednek el, ami csökkenti a hosszukat. Ez a példa azt szemlélteti, hogy hogyan kell, de mit kell tenni. Az átlagos feszültség például mind a négy erősítő számára is lehet. A passzív alkatrészek megfelelőek lehetnek. Például a 0402 méretű sík komponensek megfelelnek a szabványnak a ház kimenetei közötti távolságnak. Ez lehetővé teszi, hogy a vezetékek hosszát nagyon rövidítse a nagyfrekvenciás alkalmazásokhoz.

Amikor a működési erősítőket a DIP-házakba és a passzív komponensekbe helyezzük vezetékes következtetésekkel, az átmeneti lyukak a nyomtatott áramköri kártyára telepíthetők. Az ilyen komponenseket jelenleg használják, ha nincs speciális követelmény a nyomtatott áramköri kártya méretére; Általában olcsóbbak, de a nyomtatott áramköri kártya költsége a gyártás folyamatában növekszik a komponensek következtetései alatt álló további lyukak fúrása miatt.

Ezenkívül, amikor a szerelt komponensek használatakor a tábla mérete és a vezetékek hossza növekszik, ami nem teszi lehetővé a rendszer nagy frekvenciákon. Az átmeneti lyukak saját induktivitásuk van, amely szintén korlátozza a rendszer dinamikus jellemzőit. Ezért a mellékleteket nem javasoljuk, hogy nagyfrekvenciás áramköröket vagy a közelben lévő analóg áramköröket használják nagysebességű logikai sémákkal.

Néhány fejlesztő megpróbálja csökkenteni a vezetékek hosszát, az ellenállások függőlegesen vannak. Első pillantásra úgy tűnik, hogy csökkenti a pálya hosszát. Ugyanakkor növeli az ellenállás áthaladásának útját, és az ellenállás maga egy hurok (induktivitás tekercs). A sugárzó és fogadó képesség többször is növekszik.

Felületi szereléssel minden egyes komponens kimenethez nincs szükség nyílásra. A rendszer tesztelése során azonban problémák merülnek fel, és az átmeneti lyukakat ellenőrző pontként kell használni, különösen akkor, ha a kis méret összetevőit alkalmazzák.

Fel nem használt szakaszok ou

A kettős és négyágyas működési erősítők használata az áramkörben, egyes részei továbbra is megalapozatlanok maradhatnak, és ebben az esetben helyesen kell kapcsolódniuk. A hibás kapcsolat az energiafelhasználás növekedéséhez, nagyobb fűtéshez és nagyobb zajszinthez vezethet ugyanabban az EU esetében. A fel nem használt működési erősítők megállapításai csatlakoztathatók: Az erősítő kimenete az invertáló bemenethez van csatlakoztatva.

Következtetés

Ne feledje, hogy az alábbi kiemelések és folyamatosan tartsa őket az analóg rendszerek tervezése és bekötése során.

  • gondolj a nyomtatott áramköri lapra az elektromos áramkör komponensének;
  • a zaj és az interferencia források bemutatása és megértése;
  • modell és squeeze diagramok.

Nyomtatott áramkör:

  • használjon nyomtatott áramköri lapokat kiváló minőségű anyagból (például FR-4);
  • reakcióvázlatok készült többrétegű nyomtatott áramköri lapok, 20 dB-kevésbé érzékeny a külső zavaró, mint a diagramok végzett két rétegű lapok;
  • használjon elválasztott, nem változó sokszögeket különböző földterületekhez és táplálkozáshoz;
  • helyezze a föld- és táplálkozási sokszögeket a nyomtatott áramköri lap belső rétegeire.

Alkatrészek:

  • megvalósítja a passzív alkatrészek és a testület díjainak frekvenciarendezéseit;
  • próbálja meg elkerülni a passzív komponensek függőleges helyét nagysebességű rendszerekben;
  • a nagyfrekvenciás sémákhoz használjon felületi szerelésre szánt komponenseket;
  • a vezetékeknek a rövidebbek, annál jobbaknak kell lenniük;
  • ha a vezető magas hossza szükséges, akkor csökkentse szélességét;
  • az aktív komponensek fel nem használt következtetéseit megfelelően csatlakoztatni kell.

Vezeték:

  • helyezzen egy analóg sémát a hálózati csatlakozó közelében;
  • soha ne ossza meg a vezetékeket logikai jelek áthaladását egy analóg fedélzeten keresztül, és fordítva;
  • az ou invertáló bemenetére alkalmas vezetékek, rövidek;
  • győződjön meg róla, hogy az operációs rendszerek invertálási és nem invertáló bemeneteinek vezetőjei nem hasonlítanak egymással párhuzamosan nagymértékben;
  • próbáld meg elkerülni a felesleges átmeneti lyukak használatát, mert saját induktivitásuk további problémákhoz vezethet;
  • ne ossza meg a vezetékeket jobb sarkok alatt, és ha lehetséges, simítsa meg a sarkok tetejét.

Csere:

  • használja a megfelelő típusú kondenzátorokat, hogy elnyomja az áramkörök beavatkozását;
  • az alacsony frekvenciájú interferencia és a zaj elnyomása érdekében tantál-kondenzátorokat használjon a bemeneti hálózati csatlakozóban;
  • a nagyfrekvenciás interferencia és a zaj elnyomása érdekében használjon kerámia kondenzátorokat a bemeneti hálózati csatlakozóban;
  • használjon kerámia kondenzátorokat a táplálkozás minden kimenetén; Szükség esetén több kondenzátort használjon különböző frekvenciatartományokhoz;
  • ha az izgalom a rendszerben fordul elő, akkor az alacsonyabb kapacitív értékű kondenzátorokat kell használni, és nem nagy;
  • a hatalmi áramkörök nehéz esetekben alkalmazzuk az alacsony ellenállás vagy az induktivitás elleni küzdelmeket;
  • az analóg teljesítmény kondenzátorokat csak analóg földre kell csatlakoztatni, és nem a digitális.
Megtekintések: 17115.

Tetszett a cikket? Oszd meg