PCB 기술 - 고전도 연산 증폭기 회로의 PCB 배선은 무엇입니까?

인쇄회로기판의 배선은 고속회로에서 관건적인 역할을 하지만 흔히 회로설계과정의 마지막 단계이다.고속 PCB 경로설정에는 많은 문제가 있으며 이 주제에 대한 많은 문헌이 작성되었습니다.이 글은 주로 실제 각도에서 고속 회로의 배선 문제를 토론한다.주요 목적은 새로운 사용자가 고속 회로의 PCB 케이블 연결을 설계할 때 고려해야 할 많은 다른 문제를 인식하도록 돕는 것입니다.또 다른 목적은 한동안 PCB 케이블에 노출되지 않은 고객에게 복습 자료를 제공하는 것이다.제한된 분량 때문에 이 문서에서 모든 문제를 자세히 설명할 수는 없지만 회로 성능을 향상시키고 설계 시간을 줄이며 수정 시간을 절약하는 데 효과적인 핵심 분야에 대해 논의할 것입니다.

여기에서는 고속 연산 증폭기와 관련된 회로에 초점을 맞추고 있지만, 여기서 논의되는 문제와 방법은 일반적으로 대부분의 다른 고속 아날로그 회로의 배선에 적용됩니다. 연산 증폭기가 매우 높은 무선 주파수(RF) 대역에서 작동할 때 회로의 성능은 PCB 배선에 크게 좌우됩니다.경로설정이 잘못되면 대시보드에서 양호해 보이는 고성능 회로 설계가 일반적인 성능을 낼 수 있습니다.전체 경로설정 과정에서 중요한 세부 사항을 미리 고려하고 주의하면 필요한 회로 성능을 확보하는 데 도움이 될 것입니다.

원리도

좋은 다이어그램이 좋은 연결을 보장하지는 않지만, 좋은 연결은 좋은 다이어그램에서 시작됩니다. 다이어그램을 자세히 그리고 전체 회로의 신호 방향을 고려해야 합니다.도식도에서 왼쪽에서 오른쪽으로 정상적이고 안정적인 신호 흐름이 있다면 PCB의 신호 흐름도 마찬가지로 좋아야 한다.도식에 가능한 한 많은 유용한 정보를 제공합니다.때때로 회로 설계 엔지니어가 없기 때문에, 고객은 우리에게 회로 문제를 해결하는 것을 도와달라고 부탁할 것이다.이 일을 하는 디자이너, 기술자, 엔지니어들은 우리를 포함해서 매우 감사할 것이다.

만약 당신이 자신의 배선을 설계하지 않았다면, 반드시 충분한 시간을 가지고 케이블의 설계를 자세히 검사해야 한다.여기서는 약간의 예방이 백배의 보완보다 낫다.배선자가 너의 생각을 이해할 것이라고 기대하지 마라.경로설정 설계 프로세스를 시작할 때 입력과 지침이 중요합니다.당신이 제공할 수 있는 정보가 많을수록, 당신이 배선 과정에서 참여하는 것이 많을수록, PCB는 더욱 좋아질 것이다.경로설정 설계 엔지니어의 임시 완료점을 설정하여 원하는 경로설정 진행률을 신속하게 확인합니다.이러한 폐쇄 루프 방법은 경로설정이 잘못된 길로 빠지는 것을 방지하여 재작업 가능성을 최소화할 수 있습니다.

지방

PCB와 마찬가지로 위치가 전부입니다.PCB에 있는 회로의 위치, 특정 회로 구성 요소가 설치되어 있는 장소 및 그와 인접한 다른 회로는 매우 중요합니다.

일반적으로 입력, 출력 및 전원 위치는 미리 결정되지만 둘 사이의 회로는"창조적"이어야합니다.이것이 바로 케이블 연결 디테일에 주목하면 큰 이익을 얻을 수 있는 이유입니다.주요 부품의 위치부터 회로와 전체 PCB를 고려합니다.처음부터 핵심 구성 요소의 위치와 신호 경로를 지정하여 설계가 예상대로 진행되도록 합니다.올바른 설계를 통해 비용과 스트레스를 줄이고 개발 주기를 단축할 수 있습니다.

전원 공급 장치 우회

증폭기의 전력 측면을 우회하여 소음을 줄이는 것은 고속 연산 증폭기나 다른 고속 회로에 대한 PCB 설계 과정의 중요한 측면입니다.우회 고속 연산 증폭기는 두 가지 흔히 볼 수 있는 배치가 있다.전원 접지: 이 방법은 대부분의 경우 유효하며 여러 개의 병렬 콘덴서를 사용하여 연산 증폭기의 전원을 직접 접지합니다.두 개의 병렬 콘덴서는 일반적으로 충분하지만 병렬 콘덴서를 추가하면 일부 회로에 유익할 수 있습니다.서로 다른 콘덴서 값을 가진 콘덴서를 병렬로 연결하면 넓은 대역에서 낮은 AC 임피던스만 볼 수 있도록 전원 핀을 확보할 수 있습니다.이는 연산 증폭기 전력 억제비(PSR) 감쇠 주파수에서 특히 중요하다.콘덴서는 증폭기의 PSR 감소를 보상하는 데 도움이 됩니다.많은 10배 범위에서 임피던스가 낮은 접지 경로를 유지하면 유해 소음이 연산 증폭기에 들어가지 않도록 하는 데 도움이 될 것이다.그림 1은 다중 병렬 콘덴서의 장점을 보여줍니다.낮은 주파수에서 큰 전기 용기는 낮은 임피던스 접지를 제공한다.그러나 주파수가 공명 주파수에 도달하면 콘덴서의 용량성이 낮아져 더 많은 감성을 나타낸다.이것이 바로 여러 개의 콘덴서를 갖는 것이 중요한 이유입니다. 한 콘덴서의 주파수 응답이 떨어지기 시작하면 다른 콘덴서의 주파수 응답이 작용하여 10.8도 음계 내에서 매우 낮은 교류 저항을 유지합니다.

결론

높은 수준의 PCB 배선은 성공적인 연산 증폭기 회로 설계, 특히 고속 회로에 매우 중요합니다.양호한 설명도는 양호한 배선의 기초이다.회로 설계 엔지니어와 케이블 설계 엔지니어 간의 긴밀한 조율은 특히 컴포넌트와 케이블의 배치에 매우 중요합니다.고려해야 할 문제는 바이패스 전원, 배송 효과 감소, 접지 평면 사용, 연산 증폭기 패키지의 영향, 케이블 연결 및 차단 방법 등이 있습니다.

1.PCB 설계에서 칩 전원 공급 장치의 바이패스 필터와 같은 콘덴서는 가능한 한 장치에 접근해야하며 일반적인 거리는 3MM보다 작습니다.

콘덴서 값의 선택은 입력 신호의 주파수와 증폭기의 속도에 달려 있다.예를 들어, 400MHz 증폭기는 0.01uf 및 1nF 콘덴서를 사용할 수 있습니다.

3.우리가 콘덴서와 기타 설비를 구매할 때, 우리는 또한 자체 공명 진동 주파수에 주의해야 한다. 콘덴서 주위의 자체 공명 주파수는 이 주파수 (400MHz) 에서 이롭지 않다.

4.PCB를 그릴 때, 증폭기의 입출력 신호 핀과 피드백 저항의 하부는 다른 선로에서 운행해서는 안 된다.서로 다른 선로 사이의 기생 용량의 상호 영향을 줄이고 증폭기를 더욱 안정적으로 한다

5.표면 부착 장치의 고주파 신에너지가 더 좋고 부피가 작다

6.회로기판 접선은 가능한 한 짧다, 또한 자신의 길이와 너비 기생 효과가 작다는 것을 주의해야 한다

7. 전력 케이블의 처리에 있어서 전력 케이블의 기생 특성은 직류 저항차와 자체 감각이기 때문에 우리는 가능한 한 전력 케이블을 넓힌다

8. 증폭기의 경우 입력/출력선의 전류는 매우 작기 때문에 영향을 받기 쉽다.기생 효과 는 그것들 에게 매우 해롭다

9. 1CM 이상의 신호 경로의 경우 제어된 임피던스와 단자(일치하는 저항)가 있는 양쪽 끝의 전송선을 사용하는 것이 좋다

10. 증폭기 구동 저항과 커패시터 부하 안정성 문제를 해결하기 위해 흔히 볼 수 있는 기술은 연산 증폭기 부근에 저항기 ROUT를 도입하여 직렬 출력 저항기를 사용하여 커패시터 부하 격리를 실현하는 것이다.