Teknik PCB - Beberapa panduan kawat PCB praktik

Papan sirkuit integriti tinggi perlu berhati-hati dalam bentangan PCB. Sedikit kecemasan mungkin menyebabkan masalah elektromagnetik dan gangguan. Sekarang saya akan memperkenalkan beberapa arah kawat praktik.

Kabel papan sirkuit cetak (PCB) 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 pada topik ini. Artikel ini terutama membincangkan kabel sirkuit kelajuan tinggi dari perspektif praktik. Tujuan utama ialah membantu pengguna baru memperhatikan banyak isu yang perlu dianggap bila merancang bentangan sirkuit PCB kelajuan tinggi. Tujuan lain ialah untuk menyediakan bahan ulasan untuk pelanggan yang tidak menyentuh kabel PCB untuk sementara waktu. Kerana bentangan terbatas, artikel ini tidak boleh membincangkan semua isu secara terperinci, tetapi kita akan membincangkan bahagian-bahagian utama yang mempunyai kesan terbesar pada meningkatkan prestasi sirkuit, pendek masa rancangan, dan menyimpan masa pengubahsuaian.

Walaupun ini terutama untuk sirkuit yang berkaitan dengan penyampai operasi kelajuan tinggi, masalah dan kaedah yang dibincangkan di sini secara umum berlaku untuk wayar yang digunakan dalam kebanyakan sirkuit analog kelajuan tinggi lain. Apabila penyembah operasi berfungsi dalam band frekuensi radio yang sangat tinggi (RF), prestasi sirkuit tersebut bergantung pada bentangan PCB. Rancangan sirkuit prestasi tinggi yang kelihatan baik pada "lukisan" hanya akan mendapat prestasi biasa jika ia dipengaruhi oleh kecemasan dan kecemasan dalam kawat. Pertimbangan awal dan perhatian kepada perincian penting semasa seluruh proses kabel akan membantu memastikan prestasi sirkuit yang dijangka.

Diagram skematik

Walaupun skema yang baik tidak dapat menjamin kawat yang baik, kawat yang baik bermula dengan skema yang baik. Fikirkan dengan hati-hati bila melukis skema, dan anda mesti pertimbangkan aliran isyarat seluruh sirkuit. Jika terdapat aliran isyarat normal dan stabil dari kiri ke kanan dalam skema, maka seharusnya ada aliran isyarat yang sama baik pada PCB. Beri sebanyak mungkin maklumat berguna pada skema. Kerana kadang-kadang jurutera desain sirkuit tidak ada di sana, pelanggan akan meminta kita untuk membantu menyelesaikan masalah sirkuit, perancang, teknik dan jurutera yang terlibat dalam kerja ini akan sangat berterima kasih, termasuk kita.

Selain pengenalpasti rujukan umum, penggunaan kuasa, dan toleransi ralat, apa maklumat lain yang patut diberikan dalam skema? Ini beberapa cadangan untuk mengubah skema biasa ke skema kelas pertama. Tambah bentuk gelombang, maklumat mekanik mengenai kasing, panjang baris dicetak, kawasan kosong; menunjukkan komponen mana yang perlu ditempatkan pada PCB; berikan maklumat penyesuaian, julat nilai komponen, maklumat penyebaran panas, kawal garis cetak impedance, komen, dan sirkuit singkat Action description... Dan yang lain.

Jangan percaya sesiapa

Jika anda tidak merancang wayar sendiri, pastikan untuk memberikan banyak masa untuk memeriksa dengan hati-hati desain wayar persona. Pada titik ini, pencegahan kecil bernilai seratus kali ubat. Jangan mengharapkan orang kabel untuk memahami apa yang anda fikir. pendapat dan panduan anda adalah yang paling penting dalam tahap awal proses desain kawat. Semakin banyak maklumat yang and a boleh sediakan, dan semakin anda campur tangan dalam keseluruhan proses kabel, semakin baik PCB yang berasal. Tetapkan titik pelengkapan awal untuk periksa reka-reka kabel cepat sesuai dengan laporan kemajuan kabel yang anda inginkan. Kaedah "loop tertutup" ini boleh mencegah kabel tersesat, dengan demikian mengurangi kemungkinan kerja semula.

Arahan yang perlu diberikan kepada jurutera kawat termasuk: keterangan pendek fungsi sirkuit, diagram skematik PCB yang menunjukkan lokasi input dan output, Maklumat pengumpulan PCB (contohnya, seberapa tebal papan, berapa lapisan yang ada, maklumat terperinci setiap lapisan isyarat dan fungsi-pesawat tanah Konsum kuasa, wayar tanah, isyarat analog, isyarat digital dan isyarat RF); isyarat yang diperlukan untuk setiap lapisan; penggantian komponen penting diperlukan; lokasi tepat komponen bypass; baris yang dicetak adalah penting; baris mana yang perlu mengawal baris yang dicetak impedance; Garis yang mana perlu sepadan dengan panjang; saiz komponen; yang mana garis yang dicetak perlu jauh dari satu sama lain (atau dekat); garis-garis yang perlu jauh dari satu sama lain (atau dekat); yang mana komponen perlu jauh dari satu sama lain (atau dekat); yang mana komponen perlu ditempatkan di atas PCB, yang mana yang ditempatkan di bawah. Jangan pernah mengeluh bahawa ada terlalu banyak maklumat untuk orang lain-terlalu sedikit? Adakah ia terlalu banyak? Jangan.

Sebuah pengalaman belajar: sekitar 10 tahun yang lalu, saya merancang papan sirkuit pelbagai lapisan-ada komponen di kedua-dua sisi papan. Guna banyak skru untuk memperbaiki papan dalam shell aluminum yang dipotong emas (kerana terdapat indikator anti-getaran yang sangat ketat). Pin yang menyediakan aliran bias melewati papan. Pin ini tersambung ke PCB dengan kawat tentera. Ini peranti yang sangat rumit. Beberapa komponen di papan digunakan untuk tetapan ujian (SAT). Tetapi saya telah jelas menentukan lokasi komponen ini. Boleh teka di mana komponen ini dipasang? Ngomong-ngomong, di bawah papan. Apabila jurutera produk dan jurutera terpaksa pecahkan seluruh peranti dan mengumpulkan semula selepas menyelesaikan tetapan, mereka kelihatan sangat tidak gembira. Saya belum buat kesilapan ini lagi sejak itu.

Lokasi

Sama seperti dalam PCB, lokasi adalah segalanya. Di mana untuk meletakkan sirkuit pada PCB, di mana untuk memasang komponen sirkuit khusus, dan apa sirkuit sebelah lain, yang semua sangat penting.

Biasanya, kedudukan input, output, dan bekalan kuasa ditentukan sebelumnya, tetapi litar diantara mereka perlu "bermain kreativiti mereka sendiri." Inilah sebabnya memperhatikan perincian kabel akan memberikan hadiah besar. Mula dengan lokasi komponen kunci dan pertimbangkan sirkuit khusus dan seluruh PCB. Menyatakan lokasi komponen kunci dan laluan isyarat dari permulaan membantu memastikan rancangan memenuhi tujuan kerja yang dijangka. Mendapatkan rancangan yang betul kali pertama boleh mengurangi biaya dan tekanan-dan pendek siklus pembangunan.

Kuasa Bypass

Melewati bekalan kuasa di sisi bekalan kuasa amplifier untuk mengurangkan bunyi adalah aspek yang sangat penting dalam proses reka PCB-termasuk amplifier operasi kelajuan tinggi atau sirkuit kelajuan tinggi lain. Terdapat dua kaedah konfigurasi umum untuk mengelak penyembah operasi kelajuan tinggi.

Mendarat terminal bekalan kuasa: Kaedah ini adalah yang paling berkesan dalam kebanyakan kes, menggunakan kondensator selari berbilang untuk mendarat secara langsung pin bekalan kuasa penyembah operasi. Secara umum, dua kondensator selari cukup-tetapi menambah kondensator selari mungkin membawa manfaat kepada beberapa sirkuit.

Sambungan paralel kondensator dengan nilai kapasitasi yang berbeza membantu memastikan bahawa hanya impedance arus alternatif rendah (AC) boleh dilihat pada pin bekalan kuasa pada band frekuensi lebar. Ini adalah khusus penting pada frekuensi penindasan bagi nisbah tolak bekalan kuasa penyampai operasi (PSR). Kondensator ini membantu mengembalikan PSR yang dikurangi bagi amplifier. Menjaga laluan tanah impedance rendah dalam julat sepuluh oktave akan membantu memastikan bunyi yang berbahaya tidak boleh memasuki op amp. Gambar 1 menunjukkan keuntungan menggunakan kondensator berbilang secara selari. Pada frekuensi rendah, kondensator besar menyediakan laluan tanah impedance rendah. Tetapi apabila frekuensi mencapai frekuensi resonan mereka sendiri, kapasitasi kondensator akan lemah dan secara perlahan-lahan kelihatan induktif. Inilah sebabnya penting untuk menggunakan kondensator berbilang: apabila balas frekuensi satu kondensator mula jatuh, balas frekuensi kondensator yang lain mula berfungsi, sehingga ia boleh menyimpan impedance AC yang sangat rendah dalam julat sepuluh oktave.