PCB技術 - アナログ回路PCBボードで信号線を作る方法？

すべての中には認められた規則があるアナログ回路,信号線はできるだけ短いはずです.これは信号線が長いからである,PCBボードにおけるインダクタンスとキャパシタンスの関係, どちらが望ましくない. 現実は、すべての信号線を最短にすることは不可能です.したがって, 配線が干渉しやすい信号線であるときに考慮する最初のこと.

アナログ回路プリント基板において、信号ラインは、信号入力、フィードバック、出力などの様々な機能を完了し、参照信号を供給することができる。したがって、異なる用途では、信号線は様々な方法で最適化されなければならない。しかし、全てのアナログ回路プリント基板においては、信号線はできるだけ短くなければならないという認識ルールがある。これは、信号線が長いほど、望ましくない回路のインダクタンスおよびキャパシタンスのより多くの寄進が目撃されているからである。現実は、すべての信号線を最短にすることは不可能です。したがって、配線が最も干渉しやすい信号線であるときに考慮する最初のこと。

特に、以下の回路 基板における信号線の配線は特別な注意を要する。

1）高周波増幅器／発振器

2）多段増幅器，特に出力が高い増幅器

3）高利得直流増幅器

4）小信号増幅器

5）差動増幅器。

高周波増幅器/発振器

高周波増幅回路基板配線が無理であれば、増幅器の帯域幅の縮小につながる。これは、2つの近接グランド線と信号線との間に大きなキャパシタが形成され、このキャパシタと出力抵抗とがローパスフィルタを形成しているためである。このローパスフィルタは、増幅器帯域幅を減少させる。同時に、入力信号線と出力信号線が近接している場合、帰還信号は発振を引き起こす。これらの問題を回避するためには、上述した配線間に十分な間隔を設ける必要がある。

PCBデザイナー通常、このような一般的な経験を持って, それで, 高周波増幅器が設計されるならば, 実際に発振する. 同様の問題は、発振器のレイアウトでも発生することができる, 設計された周波数で発振しない. この問題は信号線間の容量結合に起因する. したがって, 信号線間の結合容量を低減することは、非常に重要である プリント回路基板 配置される?

高出力多出力増幅器

電力線と接地線が長すぎる場合、多段増幅器は低周波発振を起こしやすい。ワイヤ自体が抵抗率を有するので、高い電力出力によって引き起こされる大きな電流がこれらのワイヤを流れる。電源とグランドとの間に十分なコンデンサを追加して電源分離回路を構成することにより、この問題を解決することができる。あるいは、別々の電源および接地線は異なる増幅器段のために提供される。その結果、共通の電源および接地ワイヤがない。

高利得直流増幅器

高利得DC増幅器は、通常、小さな信号増幅に使用される。トランジスタまたはDC増幅器のようなデバイスがプリント回路基板にハンダ付けされるときに、熱電対は銅管およびデバイス・ピンの接合部において、形成される。そして、それによって、共役差積交替電圧を生成して、増幅器に干渉シグナルを形成する。DC増幅器の入力段付近の温度変化率を最小にし、それを一定に保つためには、周囲の空気流による影響を避けるために、入力装置を絶縁装置で囲むことを推奨する。

小信号増幅器

信号増幅器は、以下の2つのタイプを含む小さい信号を扱う。

高インピーダンス（低電流）増幅器

このタイプの増幅器では、2つの隣接する信号線の間に容量結合があり、これは回路の性能に重大な影響を与え、低レベル信号をカバーする原因になる。高インピーダンス回路において、2つのワイヤ間の静電容量は、連結される。カップリングを低減するためには、高インピーダンス信号線と他の干渉信号との間に十分な距離を保つことが推奨される。一般に、距離は信号線の幅の少なくとも40倍である。

いずれの場合も、カップリング電圧を低下させるためには、低レベル信号線の接地容量を高くする必要がある。すなわち、低レベル信号線は接地線に近いはずである。低レベルの信号線の間に十分な幅を保証できない場合、結合を減らすためにそれらの間に接地線を置くことができます。

増幅器が光源として光電池または化学電池を使用する場合、電源インピーダンスは数百万または数百万オームに達することができる。プリント回路基板がエッチング後十分に清浄化されていない場合、回路基板の表面に残留している電解質は、隣接するワイヤ間に大きな抵抗を発生させ、回路基板が完全に洗浄されたとしても、それは依然として10ないし12である。また、これらの抵抗を均等に分配することはできないので、2本の隣接する配線間の抵抗は、2本のワイヤの間の抵抗よりも大きくなる。したがって、低レベルI 1 V（電流／電圧）変換器の入力は、プリント回路基板の両側のガードループによって保護され、ガードループは、一般接続点を有する等電位点に接続されるべきである。このようにすれば、リーク抵抗の正確な値は重要ではない。

高インピーダンス増幅器プリント回路基板は、めっきスルーホールを使用することができない。プリント回路基板材料の体積抵抗率は表面抵抗率より低く、ガードリングを基板に取り付けることは困難である。最良の方法は、高インピーダンス増幅器の端子をプリント回路基板ワイヤの代わりにPTFE絶縁体に接続することである。

低インピーダンス（低電圧）増幅器

低インピーダンス回路では、誘導結合または回路中の磁界の存在のために誘導電圧を生成することが可能である。この干渉は、以下のような方法である程度縮小することができる。

1 )ハイレベルの交流信号線と低レベル信号線との間に十分な距離を保つ

2）信号線の近くに接地線を敷く

3）外部磁界が低レベル信号に干渉しないようにグランドループを形成することを避ける。

差動増幅器

差動増幅器は、2つの信号間の差を増幅するだけである, そして、共通の電圧信号を増幅しない. 差動アンプの設計と プリント回路基板 無理だ, 信号レベルが低いとき, 共通電圧は、小さな差動干渉信号を生成する. 差動増幅器の入力インピーダンスは高い, そして、入力パラメータのいかなる平衡も、回路に大きな干渉を引き起こす. したがって, 設計するとき、増幅器が物理的構造において完全に対称であることを確実にする必要があるpcb基板.

差動増幅器の入力に一定の漏れ抵抗があり、不平衡の電圧オフセットを引き起こすことがある。この問題は、入力回路に保護装置を追加することで解決できる。保護装置は信号線を包囲する。2つの入力信号線の低電位端と同じ電圧を維持できれば、実効抵抗が大きくなる。この装置は、信号源端子とシールドが信号源の低レベル端と同じレベルであることを保証することができる。保護ラインは、入力端から増幅器の入力接続点まで信号線を囲むように円を形成し、装置の保護装置に接続される。これは、低レベルの差動信号を処理する効果的な方法である。また、小信号差動増幅器のプリント基板は、エポキシガラス材料の使用に適しており、リーク電流を低減することができる。