PCB Tecnico - Otto domande e risposte classiche su circuito stampato multistrato / cablaggio PCB

Otto domande e risposte classiche su circuito stampato multistrato / cablaggio PCB

1. Domanda: Nella progettazione di piccoli circuiti di segnale dati, la resistenza di una sezione corta di filo di rame core non deve essere critica, giusto?

Risposta: La banda conduttiva della scheda PCB stampata è resa più ampia e l'errore di misurazione del guadagno sarà ridotto. In generale, è meglio utilizzare un nastro conduttivo più ampio nei circuiti analogici, ma molti progettisti di circuiti stampati PCB (e applicazioni di progettazione della struttura dei circuiti stampati PCB) preferiscono utilizzare un nastro conduttivo di piccola larghezza per facilitare il segnale Il layout delle linee. In altre parole, in tutti i luoghi in cui si verificheranno problemi, è molto importante misurare la resistenza del nastro conduttivo e analizzarne in profondità la funzione.

2. Domanda: La domanda sulla resistenza semplice è descritta in dettaglio sopra. Ci deve essere una certa resistenza interna, e le sue caratteristiche sono in linea con le aspettative reali delle persone. Voglio chiedere cosa accadrà alla resistenza di un pezzo di filo?

Risposta: La situazione è diversa. Quello a cui ti riferisci è che un pezzo di filo può essere un pezzo di nastro conduttivo in un PCB che agisce come un filo. Poiché i superconduttori a temperatura ambiente non sono ancora usciti, tutti i fili metallici hanno la funzione di una resistenza a bassa resistenza (ha anche la funzione di un condensatore e di un reattore), e può essere necessario considerare i suoi effetti negativi sul circuito stampato.

3. Domanda: Il condensatore formato dal nastro conduttivo con larghezza troppo grande e lo strato metallico sul retro del circuito stampato PCB sarà ok?

Risposta: Il problema è molto piccolo. Sebbene la capacità formata dal nastro conduttivo del circuito stampato PCB sia molto importante, spesso dovrebbe essere stimata prima. Se non riesci a trovare la situazione di cui sopra, anche se il nastro conduttivo più ampio forma una grande capacità, non causerà un problema. Se c'è un problema, è possibile rimuovere un piccolo pezzo di superficie del piano di terra per ridurre la capacità di terra.

4. Q: Che cosa è un piano di terra?

Risposta: Se la lamina di rame su tutto il lato di un circuito stampato PCB (o l'intero strato intermedio di un circuito stampato PCB multistrato) viene utilizzata per la messa a terra, allora questo è quello che chiamiamo un piano di terra. La disposizione di qualsiasi filo di terra dovrebbe farlo avere la minore resistenza e induttanza possibile da evitare. Se un sistema utilizza un piano di terra, è improbabile che venga influenzato dal rumore del dispositivo di messa a terra. E il piano di terra ha la funzione di schermatura e dissipazione del calore.

5. Domanda: Il piano di terra menzionato qui è molto difficile per i produttori, giusto?

Risposta: Ci sono stati alcuni problemi in questo settore 20 anni fa. Oggi, a causa del miglioramento della tecnologia di incollaggio, resistenza alla saldatura e saldatura ad onda nei diagrammi dei circuiti stampati, la produzione di piani di terra è diventata un'operazione di routine per i circuiti stampati PCB.

6. Domanda: Lei ha detto che un sistema utilizza un piano di terra per renderlo meno probabile di soffrire di rumore del suolo. Cos'altro non può essere risolto per il restante problema di rumore del suolo?

Risposta: Anche se c'è un piano di terra, la sua resistenza e induttanza non sono zero. Se la sorgente di corrente esterna è abbastanza forte, influenzerà negativamente il segnale di precisione. Questo problema può essere minimizzato disponendo efficacemente i circuiti stampati PCB in modo che le grandi correnti non possano fluire verso aree che influenzano negativamente la generazione di tensioni di terra per segnali di precisione. A volte rompere o tagliare sul piano di terra può cambiare la direzione della grande corrente di terra dall'area sensibile, ma cambiare forzatamente il piano di terra può anche fare deviare il segnale nell'area sensibile, quindi l'unica tecnologia di processo deve essere utilizzata con attenzione.

7. Domanda: Come possiamo conoscere la caduta di tensione causata su un piano di terra?

Risposta: Di solito la corrente di cortocircuito può essere misurata, ma a volte può essere calcolata in base alla resistenza del materiale del piano di terra e alla lunghezza della striscia conduttiva che la corrente passa attraverso. Solo il calcolo può essere complicato. Gli amplificatori di strumentazione possono essere utilizzati per tensioni nella gamma DC a bassa frequenza (50kHz). Se il terreno dell'amplificatore è separato dal suo terreno di alimentazione, l'oscilloscopio deve essere collegato al terreno di alimentazione del circuito di alimentazione utilizzato. La resistenza tra i due punti del piano di terra può essere misurata aggiungendo una sonda a questi due punti. La combinazione di guadagno dell'amplificatore e sensibilità dell'oscilloscopio consente alla sensibilità di misura di raggiungere 5μV/div. Il rumore dell'amplificatore amplierà la larghezza della curva della forma d'onda dell'oscilloscopio a circa 3μV, ma farà ancora che la risoluzione dello schermo della misura raggiunga il livello di circa 1μV, che può distinguere la maggior parte del rumore del suolo e il livello di confidenza può raggiungere l'80%.

8. Domanda: Come misurare con precisione il rumore dei dispositivi di messa a terra ad alta frequenza?

Risposta: È molto difficile misurare con precisione il rumore dei dispositivi di messa a terra ad alta frequenza con un amplificatore di strumentazione a banda larga adatto. Il motivo per cui è più appropriato utilizzare sonde passive ad alta frequenza e VHF. È composto da un anello magnetico in ferrite (diametro esterno di 6-8mm), con due bobine sull'anello magnetico, ognuna con 6-10 giri. Per formare un trasformatore di isolamento ad alta frequenza, una bobina elettromagnetica è collegata all'estremità in ingresso dell'analizzatore di spettro e l'altra bobina elettromagnetica è collegata alla sonda. Il metodo di prova è simile al caso a bassa frequenza, ma l'analizzatore di spettro utilizza la curva caratteristica ampiezza-frequenza per esprimere il rumore. Questo non è lo stesso delle caratteristiche del dominio temporale. Anche le fonti di rumore possono essere facilmente distinte in base alle loro caratteristiche di frequenza. Inoltre, la sensibilità dell'analizzatore di spettro è almeno 60dB superiore a quella dell'oscilloscopio a banda larga.