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Las placas de circuito PCB son absolutamente esenciales para los productos producidos a gran escala. Incluso los aficionados, con un poco de práctica, pueden hacer circuitos casi perfectos y repetibles. Además, las placas de circuito impreso con buenos planos de tierra son muy importantes para los circuitos de alta frecuencia que funcionan a frecuencias superiores a unos pocos megahercios. El plano de tierra es una gran área de capa de cobre que se utiliza como un circuito de baja inducción entre los componentes del circuito y la fuente de alimentación. Puede evitar que los condensadores parasitarios sigan señales de alta frecuencia para formar ruido. Si no tienes un plano de tierra, no esperarás que los circuitos de alta frecuencia hechos de placas de pan funcionen bien, incluso si funcionan correctamente. Sin embargo, en comparación con la velocidad y la simplicidad de hacer circuitos con placas de pan, el uso de placas de circuito impreso para hacer circuitos rápidamente tiene deficiencias. Puedes hacer tu propia placa de circuito impreso rápidamente, siempre y cuando no te importe la suciedad y las manchas en la ropa y estés dispuesto a perforar por ti mismo. También puedes enviar tu propio diseño de placa de circuito impreso a los fabricantes para que lo hagan por ti, pero esto tomará al menos unos días y será muy caro.
Así que empecé a pensar si había una alternativa viable para fabricar placas de circuito de alta frecuencia fáciles de detectar y modificar. En este artículo, solo mostré uno de los conceptos clave; Las estrategias y métodos posteriores se publicarán en el sitio web IEEE Spectrum en las próximas semanas. Hay que decir que aquí no hay contenido original: solo uso algunas técnicas olvidadas durante décadas. No esperaba que fueran muy efectivos en tiempos de alta frecuencia de trabajo de hasta gigahertz y componentes instalados en la superficie. En general, este método requiere primero una placa de circuito estándar con lámina de cobre no tratada, generalmente una placa de circuito de resina FR - 4. En lugar de grabar la bobina, se conectan los componentes con cables eléctricos, dejando un plano de tierra más grande. Hice un "circuito de generador de peines" como demostración. El circuito del generador de ondas peines puede producir un conjunto de armónicos con un amplio rango de frecuencia y límites claros. Puedo producir una frecuencia de 1 gigahertz. Es un módulo muy útil en el sistema de microondas. El núcleo del generador es un circuito integrado 74hc00 que contiene cuatro puertas lógicas nand. Las señales generadas por el generador de montaje de superficie de 25 MHz generarán dos señales de Onda cuadrada ligeramente retrasadas después de pasar en serie por dos puertas nand. Estas señales entran en la última puerta y no producen pulsos estrechos que forman un espectro armónicos. Para hacer el circuito, dividí la capa de cobre en dos bloques, con la intención de utilizar la zona más pequeña de la parte superior como pista de alimentación de 5 voltios, y el resto formó un plano de tierra. Para aislar las dos áreas, me quité tres delgadas láminas rectangulares de cobre como límite de la pista de alimentación. Primero se utilizan marcadores para marcar líneas paralelas; Finalmente, se calienta la lámina de cobre entre las líneas paralelas con un soldador y se pela cada pieza de cobre con unas pinzas. ¿La placa de circuito suele ser un plano de tierra sin agujeros, entonces, ¿ cómo instalar un circuito integrado? Doblar el pin de tierra del circuito integrado hacia atrás para que entre en contacto con la superficie, y luego colocar el pin de tierra en su lugar y Soldarlo al plano de tierra. Doble los otros Pines para que sean paralelos a la placa de circuito y luego solda los cables directamente a estos pines. Debido a que los circuitos integrados parecen un error que extiende las piernas, este método a veces se llama método de "error muerto". La ventaja de este método es que es más fácil acercarse a los puntos de conexión que con el uso de placas de circuito impreso tradicionales y es más fácil soldar componentes de montaje de superficie. Además, hay un área en el plano de tierra que facilita la conexión al disipador de calor del regulador de potencia del generador de ondas peines. El Corte continuo y el desprendimiento de la tira desde la capa cubierta de cobre pueden formar una zona de aislamiento en el Centro de la placa como punto de conexión entre el montaje de la superficie o los componentes del plug - in a través del agujero. La capacidad entre esta zona de aislamiento y el suelo es muy pequeña. Otra ventaja de este método de instalación es que es fácil comprobar si el circuito de alta frecuencia realmente funciona según el diseño. Los Analizadores de espectro con sondas de resistencia de 500 Ohm (como tektronix p6056) son muy adecuados para este tipo de circuitos. Solo necesita bloquear la sonda cerca del nodo del Circuito de prueba. Después de conectar el escudo de tierra de la sonda al pin POGO superior de la capa protectora de tierra en la placa, puedo conectarlo al suelo, independientemente del PIN que la sonda detecte a su lado. (si no se encuentra una sonda p6056 o similar, puede hacer una por sí mismo: conecte una resistencia de 450 Ohm en serie con un cable concéntrico de 50 ohm, pero recuerde usar el terminal de 50 Ohm en el lado del analizador). Las placas de circuito hechas de estos métodos no siempre son hermosas, pero cuando uso estas tecnologías para hacer placas de circuito de alta frecuencia de microondas, he logrado buenos resultados. Puedes seguirme en línea y aprender más sobre los métodos en el plano y las habilidades que mis socios y yo utilizamos en el proceso de hacer circuitos de alta frecuencia.
