PCB技術 - 最も小さい装置でPCBボードスペースを減らす方法？

エンジニアは、しばしばシステム設計を縮小したり、同じ量の プリント回路基板(PCB) space. より高い PCB より小さい系の密度, 設計者はボードルーティングとボードレイアウトの難しさを増すことを期待している.

この記事は、技術者がそれらのシステムの特性、コスト、単純性、または信頼性を犠牲にすることなくボードスペースを最適化するのを助けるために特別に開発されたアナログ信号チェーンプロダクトを探求するでしょう。その目的は、小さなスペースのためのコンパクト、高性能ソリューションを開発するためにこれらのデバイスの利点を使用する方法を理解するのを助けることです。

1 .演算増幅器とコンパレータ:フレキシブル実装

アナログ回路では、オペアンプアンプは汎用性のために一般的である。演算増幅器は受動部品の少ない高性能で安定性の高い増幅回路を作る。オペアンプの組み合わせは、多くのパフォーマンスレベルとユニークなパッケージオプションを持っているので、これは議論を開始する良い場所です。

テキサス楽器の場合, オペアンプは16種類のパッケージを提供する, 業界で最も小さな一つのチャンネルと4つのチャンネルパッケージを含むこと, を減らすために複数のオプションを提供する PCB 必要なエリア. 競合他社との比較, Tiは、0.8 - 0.8 mm leadless (X2SON) single-channel package is 13% smaller, とその2.0 - 2.0 mm extra small QFN (X2QFN) package is 7% smaller.

TLV 9061（単体）、TLV 9062（二重単位）とTLV 9064（4ユニット）装置を考慮してください。TLV 9061は、X 2 SONパッケージのコンパクトなシングルチャンネルオペアンプです。この5.5 Vオペアンプは、10 MHzの利得帯域幅と1.5 mVの最大オフセット電圧を有し、小さなフットプリントおよび高容量負荷駆動を必要とする低電圧用途のための解決策を提供する。

工業における最小比較器

標準オペアンプと同様に、コンパレータは2つの入力端子、出力端子および2つの電源ピンを有する。コンパレータはその入力に印加される電圧を比較して、入力レベルに基づいて出力電圧をセットするので、その名前を得ます。

一方の入力は主入力信号Vin、他方の入力は参照信号Vrefである。これらの入力は、DCおよびAC成分を有することができる。

工業旋風は最小の比較器であり，ti‐lare‐sus s tlv 7081は，0 . 7×0 . 7 mmのサイズでwcspにパッケージ化されており，これは競合する製品より4 %小さい。この比較器の動作電圧を1.7 Vまで低減することができるので、スマートフォンや他の携帯用またはバッテリ式のアプリケーションのようなスペースクリティカルな設計に適している。TLV 7081の特徴は、入力電圧範囲が電源電圧に依存しないことである。

したがって、電源が供給されていなくても、アクティブになる電源に直接比較器を接続することができる。

最小リード電流センスアンプ

システムインテリジェンスとパワー効率の要求が増大し続けているので、重要なシステム電流のより良い監視がますます重要になる。電流を測定する最も一般的な方法は、シャントまたは電流検知抵抗器の両端の電圧降下を検出することである。

TiのINA 185電流センスアンプは1.6×1.6 mm（2.5 mm 2）のサイズを持つ小さなアウトライントランジスタ（SOT）−563パッケージを採用しており、これは最も近い類似のリードパッケージよりも40 %小さい。

デバイスは、スペース制約された用途のために設計され、電源電圧に関係なく、−0.2から＋26 Vのコモンモード電圧で、電流感知抵抗器全体の電圧降下を感知することができる。

電流感知増幅器を用いて電流感知抵抗を使用することにより、抵抗器の選択を容易にすることができる PCBレイアウト difficulties. INA 185は、4つの固定利得装置オプションにおけるマッチド抵抗利得ネットワークを統合する.

増幅器の整合された抵抗利得ネットワークは、0.2 %と同じくらい低い最大利得エラーを達成することができ、それは、温度およびプロセス変動の範囲内でその性能を助ける。

ina 185は，0 . 2 %の利得誤差と2つのξs sの典型的な応答時間を持ち，高速故障検出を可能とし，システム損傷を防止する。

データコンバータ：平方メートルあたりの高い値

あなたは、PCB足跡をかなり減らして、チャンネル密度を増やして、他の構成要素と機能のより高い統合を利用するために、小さなデータ・コンバータを使うことができます。

例えば、Ti＿ADS 7066は、16ビット、8チャネル逐次近似レジスタ（SAR）アナログ−デジタル変換器（ADC）であり、パッケージ内にパッケージ化されており、最大チャネル密度を達成し、競合するデバイスよりも54 %少ない基板スペースを節約することができる。

ADS 7066は、全体的な解決のサイズを減らすのを助けるために外部コンポーネントの数を減らすことによって、集積非静電容量基準電圧源および基準電圧緩衝器を有する。ADS 7066はビルトイン・オフセット較正機能を持ちます。そして、それは広範囲にわたる動作条件の下で精度を改善することができます。

ADS 7066の8チャンネルは、それぞれアナログ入力、デジタル入力またはデジタル出力として構成することができ、それによって、より小さなシステムサイズを達成し、混合信号フィードバックおよびデジタル制御の回路設計を単純化する。

5結論

PCB工場 packaging should include traditional ceramic and lead-containing options as well as advanced chip scale packaging-quad flat lead-free (QFN), chip chip scale packaging (WCSP) or die size ball grid array (DSBGA) using fine pitch wire bonds Hehe Flip Chip Interconnect, とsipを提供する, モジュール, 積層型及び埋込み型.