PCB-Neuigkeiten - 12-Probleme, die bei der Konstruktion von analoger Schaltungsplatine beachtet werden sollten

Das Design analoger Schaltungen bereitet Ingenieuren Kopfschmerzen, ist aber auch ein fataler Teil des Designs! Wir haben die Probleme zusammengefasst, die beim analogen Schaltungsdesign beachtet werden sollten und mit Ihnen geteilt werden.

(1) Um eine Rückkopplungsplatinenschaltung mit guter Stabilität zu erhalten, ist es normalerweise erforderlich, einen kleinen Widerstand oder eine Drossel außerhalb der Rückkopplungsschleife zu verwenden, um einen Puffer für die kapazitive Last bereitzustellen. (2) Die integrale Rückkopplungsschaltung erfordert normalerweise einen kleinen Widerstand (etwa 560 Ohms) in Reihe mit jedem integralen Kondensator größer als 10pF. (3) Verwenden Sie keine aktiven Schaltkreise, um die HF-Bandbreite der EMV außerhalb der Rückkopplungsschleife zu filtern oder zu steuern, sondern verwenden Sie nur passive Komponenten (vorzugsweise RC-Schaltungen). Die integrierte Rückkopplungsmethode ist nur bei Frequenzen wirksam, bei denen der Open-Loop-Gain des Operationsverstärker größer ist als der Closed-Loop-Gain. Bei höheren Frequenzen kann die Integratorschaltung den Frequenzgang nicht steuern. (4) Um einen stabilen linearen Stromkreis zu erhalten, müssen alle Verbindungen durch passive Filter oder andere Unterdrückungsmethoden (z. B. photoelektrische Isolation) geschützt werden. (5) Verwenden Sie EMV-Filter, und alle IC-bezogenen Filter sollten mit der lokalen 0V-Referenzebene verbunden sein. (6) Ein- und Ausgangsfilter sollten an der Verbindung des externen Kabels platziert werden, und jede Drahtverbindung innerhalb des ungeschirmten Systems muss wegen des Antenneneffekts gefiltert werden. Zusätzlich ist eine Filterung auch an den Drahtanschlüssen innerhalb des Abschirmsystems des Wandlers mit digitaler Signalverarbeitung oder Schaltmodus erforderlich. (7) Eine hochwertige HF-Entkopplung ist an den Leistungs- und Massereferenzstiften analoger ICs erforderlich, die mit digitalen ICs identisch sind. Analoge ICs erfordern jedoch meist eine Niederfrequenzstromentkopplung, da das Spannungsrauschverhältnis (PSRR) analoger Komponenten nach über 1KHz sehr wenig ansteigt. RC- oder LC-Filterung sollte auf den analogen Leistungsspuren jedes OP-Verstärkers, Komparators und Datenkonverters verwendet werden. Die Eckfrequenz des Leistungsfilters sollte die PSRR-Eckfrequenz und Neigung des Gerätes kompensieren, um den gewünschten PSRR innerhalb des gesamten Betriebsfrequenzbereichs zu erhalten. (8) Für analoge Hochgeschwindigkeitssignale ist Übertragungsleitungstechnik entsprechend der Verbindungslänge und der hohen Frequenz der Kommunikation notwendig. Selbst wenn es sich um ein niederfrequentes Signal handelt, kann der Einsatz von Übertragungsleitungstechnologie seine Interferenzfestigkeit verbessern, aber eine nicht richtig abgestimmte Übertragungsleitung erzeugt einen Antenneneffekt. (9) Vermeiden Sie die Verwendung hochohmiger Ein- oder Ausgänge, die sehr empfindlich auf elektrische Felder reagieren. (10) Da der größte Teil der Strahlung durch Gleichtaktspannung und Strom erzeugt wird und weil die meisten elektromagnetischen Umweltstörungen durch Gleichtaktprobleme verursacht werden, wird symmetrische Übertragungs- und Empfangstechnologie (Differentialmodus) in analogen Schaltungen verwendet. Der symmetrische Schaltkreis (Differenzkreis) Antrieb verwendet das 0V-Referenzsystem nicht als Rückstromschleife, so dass eine große Stromschleife vermieden werden kann, wodurch HF-Strahlung reduziert wird. (11) Der Komparator muss eine Hysterese (positives Feedback) aufweisen, um eine fehlerhafte Ausgangsumwandlung aufgrund von Rauschen und Interferenzen zu verhindern und eine Oszillation am Bruchpunkt zu verhindern. Verwenden Sie keinen Komparator, der schneller als erforderlich ist (halten Sie dV/dt im erforderlichen Bereich, so niedrig wie möglich). (12) Einige analoge ICs selbst sind besonders empfindlich auf HF-Felder, so dass es oft notwendig ist, eine kleine Metallabschirmbox zu verwenden, die auf der Leiterplatte montiert und mit der Masseebene der Leiterplatte verbunden ist, um solche analogen Komponenten abzuschirmen. Beachten Sie, um den Wärmeableitungsstreifen sicherzustellen.