Rancangan Elektronik - Perkara kering_;jurutera lama berkongsi beberapa pengalaman dalam desain sirkuit analog

Rancangan sirkuit PCB analog adalah yang paling mengganggu bagi jurutera, tetapi ia juga bahagian yang paling mematikan rancangan. Walaupun pembangunan semasa sirkuit digital dan sirkuit terintegrasi skala besar sangat cepat, rancangan sirkuit analog masih tidak dapat dihindari, dan kadang-kadang sirkuit digital tidak boleh diganti, seperti rancangan sirkuit frekuensi radio RF. Masalah yang patut diperhatikan dalam rancangan sirkuit analog dikira sebagai berikut:

Untuk mendapatkan sirkuit balas dengan kestabilan yang baik, ia biasanya diperlukan untuk menggunakan penahan kecil atau tersedak diluar loop balas untuk menyediakan penimbal untuk muatan kapasitif.

Sirkuit balas integral biasanya memerlukan resistor kecil (sekitar 560 ohms) dalam siri dengan kondensator integral yang lebih besar daripada 10pF.

Jangan guna sirkuit aktif untuk penapis atau kawal lebar band RF EMC diluar loop balas balik, tetapi hanya guna komponen pasif (sirkuit RC adalah yang terbaik). Kaedah balas integral hanya berkesan pada frekuensi di mana keuntungan loop-terbuka op amp lebih besar daripada keuntungan loop-tutup. Pada frekuensi yang lebih tinggi, litar integrator tidak boleh mengawal balas frekuensi.

Untuk mendapatkan sirkuit linear yang stabil, semua sambungan mesti dilindungi oleh penapis pasif atau kaedah penghalang lain (seperti izolasi fotoelektrik). Guna penapis EMC, dan semua penapis berkaitan-IC patut disambung ke pesawat rujukan 0V setempat.

Penapis input dan output patut ditempatkan pada sambungan kabel luaran; penapisan diperlukan pada mana-mana sambungan wayar di dalam sistem tidak tersimpan kerana kesan antena. Selain itu, penapisan juga diperlukan pada sambungan wayar di dalam sistem pelindung penyukar dengan pemprosesan isyarat digital atau mod tukar.

Pin rujukan kuasa dan tanah dalam ICs analog memerlukan pemisahan RF berkualiti tinggi, sama seperti ICs digital. Tetapi ICs analog biasanya memerlukan pemisahan bekalan kuasa frekuensi rendah, kerana nisbah penolakan bunyi bekalan kuasa (PSRR) komponen analog meningkat sedikit selepas lebih tinggi daripada 1KHz. Penapis RC atau LC patut digunakan pada jejak kuasa analog setiap op amp, komparator, dan penukar data. Frekuensi sudut penapis kuasa patut kompensasi frekuensi sudut PSRR dan cerun peranti untuk mendapatkan PSRR yang diinginkan dalam seluruh julat frekuensi operasi.

Untuk isyarat analog kelajuan tinggi, teknologi garis transmisi diperlukan mengikut panjang sambungan dan frekuensi komunikasi tertinggi. Walaupun ia adalah isyarat frekuensi rendah, penggunaan teknologi garis transmisi boleh meningkatkan prestasi anti-gangguan, tetapi jika garis transmisi tidak sepadan dengan betul, kesan antena akan berlaku.

Janganlah menggunakan input atau output impedance tinggi, ia sangat sensitif kepada medan elektrik.

Kerana kebanyakan radiasi dijana oleh tenaga-mod umum dan semasa, dan kerana kebanyakan gangguan elektromagnetik persekitaran disebabkan oleh masalah-mod umum, penggunaan teknologi trasmis dan penerimaan yang seimbang (mod berbeza) dalam sirkuit analog boleh menjadi kesan EMC yang sangat baik, dan boleh mengurangkan cross talk. Pemacu sirkuit yang seimbang (sirkuit berbeza) tidak menggunakan sistem rujukan 0V sebagai loop semasa kembali, jadi loop semasa besar boleh dihindari, dengan itu mengurangi radiasi RF. Pembandingan mesti mempunyai histeresis (balas balik positif) untuk mencegah pertukaran output yang salah disebabkan bunyi dan gangguan, dan untuk mencegah oscilasi pada titik putus. Jangan guna pembaraban yang lebih pantas daripada kelajuan yang diperlukan (simpan dV/dt dalam julat yang diperlukan, sebanyak mungkin). Beberapa ICs analog sendiri adalah khusus sensitif kepada medan frekuensi radio, jadi ia sering diperlukan untuk menggunakan kotak pelindung logam kecil yang diletak pada PCB dan disambung ke pesawat tanah PCB untuk melindungi komponen analog tersebut. Perhatikan bahawa keadaan penyebaran panas mesti dijamin.