Berita PCB - Teknologi penyukar PCB analog-ke-digital ketepatan-tinggi dan resolusi

Dalam rancangan baru penyukar, kebanyakan penyukar analog-digital telah menjadi digital. Walaupun dengan perubahan seperti itu, rancangan litar kabel PCB tidak berubah. Artikel ini akan memperkenalkan kaedah kabel untuk menggunakan jenis penimbal pendekatan terus menerus dan pengukar analog-ke-digital jenis Sigma-Delta. Pada awalnya, kebanyakan penyukar analog-ke-digital dalam cip masih terdiri dari sirkuit analog. Sebab peningkatan rancangan PCB, penyukar analog-ke-digital lambat kebanyakan menjadi digital. Walaupun ia berubah dari analog ke digital dalam cip, kerja wayar papan sirkuit tidak berubah. Ini masih kes sekarang. Apabila perancang kawat berurusan dengan sirkuit isyarat campuran, dia masih perlukan pengetahuan kawat asas jika dia mahu membuat kawat berfungsi dengan baik. Artikel ini akan membincangkan penggunaan penimbal pendekatan terus menerus (SAR) dan kaedah wayar papan sirkuit penyukar analog-ke-digital Sigma-Delta.

Kawalan penukar jenis penimbal penganggaran terus menerus

Resolusi penyukar analog-digital SAR adalah 8-bit, 10-bit, 12-bit, 16-bit, dan kadang-kadang 18-bit. Pada permulaan, proses dan struktur pengubah ini adalah rangkaian pembawa tangga dua dan R-2R, berdasarkan. Namun, komponen-komponen ini baru-baru ini menjadi proses memproduksi CMOS yang menggunakan teknologi muatan dan distribusi kondensator, dan kawat sistem penukar ini tidak akan berubah dengan transisi ini. Kecuali komponen resolusi tinggi, cara asas kabel tetap sama. Komponen ini perlu memberi lebih perhatian untuk mengelakkan balas balik digital antaramuka output berantai atau paralel penukar.

Untuk menghargai struktur blok berbeza sistem sirkuit dan cip, penyukar SAR jelas adalah peranti analog.

Dalam diagram blok ini, sampel/tahan, pembaraban, kebanyakan penyukar digital-ke-analog dan SAR 12-bit adalah semua analog; sisa sirkuit adalah digital. Sebagai hasilnya, sirkuit analog dalam penyukar memakan sebahagian besar kuasa dan arus. Kecuali jumlah kecil semasa menukar yang berlaku dalam penyukar digital-ke-analog dan antaramuka, sirkuit digital memakan semasa yang sangat sedikit.

Jenis penyukar ini mempunyai beberapa pin tanah dan kuasa. Nama pin ini sering salah faham sebagai mampu membedakan digital atau analog berdasarkan nama pin mereka. Namun, nama pins ini tidak jelas menunjukkan bahawa ia tersambung ke sistem dan papan sirkuit. Mereka untuk membezakan bagaimana arus digital dan analog keluar dari cip. Mengetahui maklumat ini dan memahami bahawa komponen utama cip adalah analog, sehingga kuasa dan garis tanah ditempatkan pada pesawat yang sama, contohnya, permukaan analog menjadi bermakna.

Komponen ini biasanya mempunyai dua pin tanah ditarik keluar dari cip: AGND dan DGND. Sumber tenaga hanya menggunakan satu pin. Apabila kabel papan sirkuit cip ini, AGND dan DGND patut disambungkan ke pesawat tanah analog; pins kuasa analog dan digital juga sepatutnya disambungkan ke pesawat kuasa analog, atau sekurang-kurangnya ke jejak kuasa analog, tambah kondensator bypass yang sesuai dan Tempatkan sebanyak mungkin ke tanah dan pins kuasa. Satu-satunya alasan mengapa komponen ini hanya mempunyai satu pin tanah dan satu pin kuasa seperti MCP3201 adalah kerana keterangan bilangan pin pakej. Bagaimanapun, jika pins digital dan analog dipisahkan, penukar akan mempunyai ketepatan dan reproducibility yang baik.

Kaedah kawat kuasa bagi semua penyukar adalah: sambung semua pin kuasa tanah, positif dan negatif ke permukaan analog. Selain itu, sambungkan pin "COM" atau "IN" berkaitan dengan isyarat input sebanyak mungkin dengan tanah isyarat.

Penukar SAR resolusi tinggi (penukar 16 dan 18-bit) perlu mempertimbangkan pemisahan bunyi digital dari penukar analog yang tenang dan pesawat kuasa. Apabila menyambung komponen ini ke pengendali mikro, penimbal digital luaran patut digunakan untuk mencapai persekitaran operasi yang bersih; walaupun jenis penyukar SAR ini biasanya mempunyai penimbal ganda dalaman pada output digital, penggunaan penimbal luaran lebih mengurangkan sirkuit analog dalaman diizoli dari bunyi bas digital. Pengendalian kuasa yang sesuai untuk sistem ini.

Legend a: Apabila menggunakan penyukar analog-ke-digital SAR resolusi tinggi, kuasa dan tanah penyukar patut disambung ke permukaan analog. Output digital penyukar-digital analog sepatutnya mempunyai penimbal, dan penimbal output 3-keadaan luaran sepatutnya digunakan. Penimbal ini memisahkan sisi analog dari sisi digital dan menyediakan kemampuan pemacu tinggi.

Kaedah kabel Sigma-Delta tepat

Penukar analog-ke-digital Sigma-Delta yang paling tepat dalam cip adalah digital. Apabila memproduksi pembuka jenis ini pada hari awal, pengguna memisahkan bunyi digital dari bunyi analog oleh permukaan foil tembaga papan sirkuit. Penukar analog-ke-digital SAR mungkin mempunyai pins tanah analog berbilang, pins tanah digital, dan pins kuasa. Sekali lagi, kecenderungan umum dari jurutera desain digital atau analog adalah untuk menyambungkan pins ini dengan pelbagai pesawat tanah atau kuasa, secara berdasarkan. Malangnya, kecenderungan ini boleh menyesatkan, terutama bila memecahkan masalah bunyi komponen ketepatan 16 hingga 24 bit.

Penukar Sigma-Delta resolusi tinggi dengan kadar penukaran data 10 Hz, dan frekuensinya (dalaman atau luar) boleh menjadi 10 MHz atau 20 MHz. Frekuensi tinggi ini digunakan untuk menjaga operasi modulator dan sirkuit enjin super-sampel. Seperti dalam kes penyukar SAR, pin AGND dan DGND komponen ini tersambung ke pesawat tanah yang sama. Selain itu, pin kuasa analog dan digital patut disambungkan bersama-sama, dan lebih baik untuk berada di lapisan yang sama papan sirkuit. Keperlukan analog dan digital pada pesawat kuasa sama dengan penyukar SAR resolusi tinggi.

Pesawat tanah diperlukan, yang bermakna sekurang-kurangnya papan lapisan ganda diperlukan. Pada papan lapisan ganda ini, pesawat tanah sepatutnya menutupi sekurang-kurangnya 75% kawasan. Tujuan pesawat tanah ini adalah untuk mengurangi perlawanan mendarat dan induktan, dan untuk mengisolasi gangguan elektromagnetik dan gangguan gelombang radio. Jika tidak dapat dihindari jejak isyarat melewati lapisan tanah papan sirkuit, jejak isyarat sepatutnya pendek yang mungkin dan tegak ke laluan kembali semasa tanah.

dalam kesimpulan

Tidak perlu memisahkan penyukar analog-ke-digital-resolusi rendah-misalnya, pin analog dan digital bagi penyukar 6-bit, 8-bit, atau bahkan 10-bit. Namun, sebagaimana resolusi/ketepatan penukar yang dipilih meningkat, syarat kabel menjadi lebih ketat. SAR resolusi tinggi dan penyukar analog-ke-digital Sigma-Delta, dua komponen ini mesti tersambung secara langsung ke pesawat analog bunyi bawah tanah dan kuasa.

Yang di atas ialah perkenalan teknologi kabel PCB dengan ketepatan dan resolusi tinggi. Ipcb juga menyediakan penghasil PCB dan teknologi penghasilan PCB.