Tecnologia RF - Esperienza di layout del PCB ad alta frequenza

Anche se buoni schemi non garantiscono un buon cablaggio, un buon cablaggio inizia con buoni schemi. Quando si disegna il diagramma schematico, è necessario considerare la direzione del flusso del segnale di tutto il circuito. Se c'è un flusso di segnale normale e stabile da sinistra a destra nel diagramma schematico, dovrebbe anche avere lo stesso buon flusso di segnale sulla scheda PCB. Fornire quante più informazioni utili possibile sul diagramma schematico. Poiché a volte gli ingegneri di progettazione del circuito sono assenti, i clienti ci chiederanno di aiutare a risolvere i problemi del circuito, i progettisti, i tecnici e gli ingegneri impegnati in questo lavoro saranno molto grati.

Oltre all'identificatore comune di riferimento, al consumo energetico e alla tolleranza di errore, quali informazioni devono essere fornite nel diagramma schematico? Ecco alcuni suggerimenti per trasformare uno schema normale in uno schema di prima classe. Aggiungere forma d'onda, informazioni meccaniche su guscio, lunghezza del filo stampato, area vuota; indicare quali componenti devono essere posizionati sul PCB; fornire informazioni di regolazione, intervallo di valori dei componenti, informazioni sulla dissipazione del calore, linea stampata di impedenza di controllo, note, breve descrizione dell'azione del circuito (e altri).

Se non si progetta il proprio cablaggio, assicurarsi di avere abbastanza tempo per esaminare attentamente il disegno della persona del cablaggio. A questo punto, un po 'di prevenzione vale cento volte il rimedio. Non aspettarti che la gente capisca le tue idee. All'inizio del processo di progettazione del cablaggio, i vostri consigli e la guida sono più importanti. Più informazioni è possibile fornire e più si viene coinvolti nell'intero processo di cablaggio, migliore sarà il PCB. Impostare un punto di completamento provvisorio per l'ingegnere di progettazione del cablaggio - controllare rapidamente in base al rapporto sullo stato di avanzamento del cablaggio che si desidera. Questo metodo "a circuito chiuso" impedisce che il cablaggio vada fuori strada, minimizzando così la possibilità di rilavorazioni.

Le istruzioni per l'ingegnere del cablaggio includono: una breve descrizione della funzione del circuito, uno schizzo PCB che indica le posizioni di ingresso e uscita, informazioni sullo stack PCB (ad esempio, quanto è spessa la scheda, quanti strati ha e dettagli di ogni livello di segnale e piano di terra - consumo energetico, filo di terra, segnale analogico, segnale digitale e segnale RF); quali segnali sono richiesti per ogni strato; quando sono richiesti componenti importanti; e; la posizione esatta dei componenti di bypass; quale cablaggio stampato è importante; quali linee devono controllare le linee stampate ad impedenza; quali linee devono corrispondere alla lunghezza; le dimensioni dei componenti; le linee stampate devono essere lontane (o vicine l'una all'altra); quali linee devono essere lontane (o vicine l'una all'altra); quali componenti devono essere posizionati sulla parte superiore della scheda PCB, quali dovrebbero essere posizionati qui sotto.

È un aspetto importante della progettazione PCB per bypassare l'alimentazione dell'amplificatore per ridurre il rumore, compreso l'amplificatore operativo ad alta velocità o altri circuiti ad alta velocità. Ci sono due metodi di configurazione comuni di bypass amplificatore operativo ad alta velocità.

Messa a terra l'alimentazione: questo metodo è il più efficace nella maggior parte dei casi, utilizzando più condensatori shunt per macinare direttamente il pin di alimentazione dell'amplificatore operativo. In generale, due condensatori shunt sono sufficienti - ma l'aggiunta di condensatori shunt può beneficiare di alcuni circuiti.

Condensatori paralleli con valori di capacità diversi aiutano a garantire che i pin di alimentazione vedano solo bassa impedenza CA su un'ampia banda di frequenza. Questo è particolarmente importante alla frequenza di attenuazione PSR dell'amplificatore operativo. Il condensatore aiuta a compensare il PSR ridotto dell'amplificatore. Mantenere un percorso di terra a bassa impedenza su molti intervalli di ottava aiuterà a garantire che il rumore dannoso non entri nell'amplificatore op. La figura 1 mostra i vantaggi dell'utilizzo di condensatori shunt multipli. Alle basse frequenze, i condensatori di grandi dimensioni forniscono un percorso di messa a terra a bassa impedenza. Ma una volta che la frequenza raggiunge la propria frequenza di risonanza, la capacità del condensatore sarà indebolita e gradualmente mostrerà la percezione. Questo è il motivo per cui è importante utilizzare più condensatori: quando la risposta in frequenza di un condensatore inizia a diminuire, la risposta in frequenza dell'altro condensatore dovrebbe iniziare a funzionare, in modo che possa mantenere un'impedenza AC molto bassa su molti intervalli di ottava.

Avviare direttamente dal pin di alimentazione dell'amplificatore op; I condensatori con capacità minima e dimensioni fisiche minime dovrebbero essere posizionati sullo stesso lato del PCB dell'amplificatore op - e il più vicino possibile all'amplificatore. Il terminale di terra del condensatore dovrebbe essere collegato direttamente al piano di terra con il perno più corto o il cavo stampato. Il collegamento sopra terra deve essere il più vicino possibile all'estremità di carico dell'amplificatore per ridurre le interferenze tra i terminali di alimentazione e di terra. La figura 2 mostra questo metodo di connessione.