Teknik PCB - Apa kabel PCB untuk sirkuit operasi tinggi

Kabel papan sirkuit cetak bermain peran kunci dalam sirkuit kelajuan tinggi, tetapi ia sering merupakan salah satu langkah terakhir dalam proses desain sirkuit. Terdapat banyak masalah dengan kabel PCB kelajuan tinggi, dan banyak sastra telah ditulis mengenai subjek. Kertas ini terutama membincangkan masalah kabel sirkuit kelajuan tinggi dari sudut pandang praktik. Tujuan utama ialah membantu pengguna baru sedar tentang banyak isu yang perlu dianggap bila merancang wayar PCB untuk sirkuit kelajuan tinggi. Tujuan lain ialah untuk menyediakan bahan pembersih untuk pelanggan yang belum terkena wayar PCB selama beberapa masa. Kerana ruang terbatas, tidak mungkin untuk menutupi semua isu secara terperinci dalam artikel ini, tetapi kita akan membincangkan kawasan-kawasan utama yang berkesan dalam memperbaiki prestasi sirkuit, mengurangi masa desain, dan menyimpan masa pengubahsuaian.

Walaupun fokus di sini adalah pada sirkuit yang berkaitan dengan penyampai operasi kelajuan tinggi, masalah dan kaedah yang dibincangkan di sini secara umum berlaku untuk wayar bagi kebanyakan sirkuit analog kelajuan tinggi lain. Apabila penyembah operasi beroperasi dalam band frekuensi radio yang sangat tinggi (RF), prestasi sirkuit tersebut bergantung pada kabel PCB. Apa yang kelihatan sebagai rancangan sirkuit prestasi tinggi yang baik di "papan lukisan" akan memberikan prestasi sederhana jika ia dipengaruhi oleh kawat yang tidak berhati-hati. Pertimbangan awal dan perhatian kepada perincian penting sepanjang proses kabel akan membantu memastikan prestasi sirkuit yang diinginkan.

Diagram skematik

Walaupun skema yang baik tidak menjamin kawat yang baik, kawat yang baik bermula dengan skema yang baik. Diagram skematik mesti dicat dengan berhati-hati dan arah isyarat seluruh sirkuit mesti dianggap. Jika anda mempunyai aliran isyarat biasa, tetap dari kiri ke kanan dalam skema, anda patut mempunyai aliran isyarat yang sama baik pada PCB. Beri sebanyak mungkin maklumat berguna pada skema. Kerana kadang-kadang jurutera desain sirkuit tidak tersedia, pelanggan akan meminta kita untuk membantu memecahkan masalah sirkuit. Para desainer, teknisi dan jurutera yang melakukan kerja ini akan sangat berterima kasih, termasuk kita.

Jika anda tidak merancang kawat anda sendiri, pastikan untuk membenarkan banyak masa untuk memeriksa ganda desain kabler. Sedikit pencegahan bernilai seratus kali ubat di sini. Jangan mengharapkan orang kabel untuk memahami apa yang anda fikirkan. Input dan petunjuk anda adalah penting pada permulaan proses desain kawat. Semakin banyak maklumat yang and a boleh sediakan dan semakin terlibat anda dalam proses wayar, semakin baik PCB akan menjadi sebagai hasil. Tetapkan titik pelengkapan awal bagi enjin desain kabel -- periksa cepat kemajuan kabel yang anda mahu. Pendekatan "loop tertutup" ini menghalang kabel dari sesat dan dengan itu mengurangi kemungkinan kerja semula.

Lokasi

Seperti dalam PCB, lokasi adalah segalanya. Di mana sirkuit ditempatkan pada PCB, di mana komponen sirkuit khusus dipasang, dan apa sirkuit lain disebelahnya semua sangat penting.

Biasanya, kedudukan input, output dan bekalan kuasa telah ditentukan sebelumnya, tetapi litar diantaranya perlu "kreatif". Inilah sebabnya memperhatikan perincian kabel boleh membayar dividend besar. Mula dengan lokasi komponen kunci, pertimbangkan sirkuit dan seluruh PCB. Menyatakan lokasi komponen kunci dan laluan isyarat dari permulaan membantu memastikan rancangan berfungsi seperti yang direncanakan. Mendapatkan rancangan yang betul boleh mengurangkan biaya dan tekanan -- dan mengurangkan siklus pembangunan.

Melewati bekalan kuasa

Melewati sisi kuasa penyampai untuk mengurangi bunyi adalah aspek penting proses reka PCB -- kedua-dua untuk penyampai operasi kelajuan tinggi dan sirkuit kelajuan tinggi lainnya. Terdapat dua konfigurasi umum penyembah operasi kelajuan tinggi bypass. Pendaratan kuasa: Kaedah ini berfungsi dalam kebanyakan kes, menggunakan kondensator shunt berbilang untuk mendarat pin kuasa op amp secara langsung. Dua kondensator shunt biasanya cukup - tetapi menambahkan kondensator shunt mungkin berguna untuk beberapa sirkuit. Kondensator paralel dengan nilai kapasitasi berbeza membantu memastikan pins bekalan kuasa hanya melihat impedance AC rendah di atas band luas. Ini terutama penting pada nisbah penolakan kuasa penyampai operasi (PSR) frekuensi penyesalan. Kondensator membantu mengembalikan PSR yang dikurangi bagi amplifier. Laluan mendarat yang menjaga kekurangan rendah atas julat tenx akan membantu memastikan bunyi berbahaya tidak memasuki penyembah operasi. Figur 1 menunjukkan keuntungan menggunakan kondensator shunt berbilang. Pada frekuensi rendah, kondensator besar menyediakan akses tanah impedance rendah. Tetapi apabila frekuensi mencapai frekuensi resonan mereka, kondensator menjadi kurang kapasitif dan mengambil lebih sensualiti. Inilah sebabnya penting untuk mempunyai kondensator berbilang: kerana balas frekuensi satu kondensator mula menurun, balas frekuensi kondensator yang lain datang ke permainan, sehingga mempertahankan impedance AC yang sangat rendah selama 10 oktaves.

Kesimpulan

Aras tinggi kabel PCB penting untuk rancangan sirkuit penyampai operasi yang berjaya, terutama untuk sirkuit kelajuan tinggi. Skema yang baik adalah dasar kabel yang baik; Koordinasi dekat antara jurutera rancangan sirkuit dan jurutera rancangan wayar adalah penting, terutama dalam hal menempatkan komponen dan wayar. Masalah yang perlu dianggap termasuk bekalan kuasa bypass, mengurangi kesan parasit, penggunaan pesawat mendarat, kesan pakej penyembah operasi, dan kaedah kabel dan perisai.

1. Dalam rancangan PCB, kondensator seperti penapis bypass pada bekalan kuasa cip sepatutnya sekuat mungkin dengan peranti, jarak biasa kurang dari 3MM.

Pemilihan nilai kapasitasi bergantung pada frekuensi isyarat input dan kelajuan penyampai. Contohnya, penyampai 400MHz boleh menggunakan kondensator 0.01uf dan 1nF yang diletak bersama.

3. Apabila kita membeli kondensator dan peranti lain, kita juga perlu memperhatikan frekuensi swing resonan diri, frekuensi resonan diri dalam frekuensi ini (400MHz) sekitar kondensator tidak berguna.

4. Apabila melukis PCB, pins isyarat input dan output amplifier dan bahagian bawah perlawanan balas balik tidak patut berjalan pada baris lain, supaya mengurangkan pengaruh bersama-sama kapasitas parasit diantara baris berbeza dan membuat amplifier lebih stabil

5. tenaga baru frekuensi tinggi peranti lekap permukaan lebih baik dan volum kecil

6. Kabel papan sirkuit secepat mungkin, tetapi juga memberi perhatian kepada kesan parasit panjang dan luas kecil

7. Untuk rawatan kabel kuasa, ciri-ciri parasitik kabel kuasa adalah resisten DC teruk dan induksi diri, jadi kita cuba untuk memperluas kabel kuasa sebanyak mungkin

8. Untuk penyampai, semasa di atas garis input/output sangat kecil, jadi ia mudah dipengaruhi. Kesan parasit sangat berbahaya bagi mereka.

9. Untuk laluan isyarat lebih dari 1CM, lebih baik menggunakan garis transmisi dengan impedance kawal dan terminal (perlawanan sepadan) pada kedua-dua hujung

10. Penampilkan muatan pemacu yang resisten dan kapasitatif Untuk menyelesaikan masalah kestabilan teknik biasa adalah untuk memperkenalkan ROUT penentang yang dekat dengan penyampilkan operasi supaya mencapai izolasi muatan kapasitatif menggunakan penentang output siri.