Технология PCB - Как создать сигнальную линию на панели PCB аналоговой схемы?

There is a recognized rule that in all analog circuit PCBs, сигнальная линия должна быть как можно короче. This is because the longer the signal line, Чем больше индуктивность и ёмкость в цепи, which is undesirable. принадлежать. The reality is that it is impossible to make all signal lines the shortest. поэтому, the first thing to consider when wiring is the signal line that is most prone to interference.

в печатных платах аналоговых схем линия сигнала может выполнять различные функции, такие, как ввод сигнала, обратная связь, выход и предоставление исходного сигнала. Поэтому для различных приложений необходимо оптимизировать сигнальные линии различными способами. Однако существует общепринятое правило о том, что во всех печатных платах аналоговых схем линия сигнала должна быть как можно более короткой. Это потому, что чем длиннее сигнальная линия, тем больше индуктивности и емкости в цепи, что нежелательно. реальность заключается в том, что все линии сигнализации не могут быть короткими. Поэтому при прокладке проводов следует прежде всего принимать во внимание наиболее подверженные помехам линии сигнализации.

особое внимание следует уделять проводам проводов в следующих схемах:

1) высокочастотные усилители / генераторы;

2) Multi-stage amplifiers, especially amplifiers with higher output power;

3) усилитель постоянного тока с высоким коэффициентом усиления;

4) Small signal amplifier;

5) дифференциальный усилитель.

1. высокочастотный усилитель/oscillator

If the high-frequency amplifier печатная плата неразумное соединение, it will lead to a reduction in the bandwidth of the amplifier. это связано с образованием большого конденсатора между двумя плотно заземленными и сигнальными линиями, and this capacitor and the output resistance together form a low-pass filter. Этот низкочастотный фильтр снижает ширину полосы частот усилителя. At the same time, Если линии входных и выходных сигналов близко друг к другу, the feedback signal will cause oscillation. во избежание этих проблем, there should be enough space between the above-mentioned wires.

дизайнер PCB обычно бывает такой общий опыт, that is, высокочастотный усилитель, it will actually oscillate. Аналогичная проблема возникает и в компоновке генератора, which does not oscillate at the designed frequency. Эта проблема вызвана конденсаторной связью между линиями сигнала. поэтому, it is very important to reduce the coupling capacitance between the signal lines when the печатная плата схема. ?

2. многоступенчатый усилитель с высокой выходной мощностью

Если линии электропитания и заземления слишком длинны, многоступенчатый усилитель может легко генерировать низкочастотные колебания. поскольку сами провода обладают удельным сопротивлением, большой ток, возникающий на выходе большой мощности, протекает через эти провода. Добавление достаточно большой емкости между питанием и поверхностью земли, чтобы образовать цепь развязки питания, может решить эту проблему. Кроме того, для различных уровней усилителя обеспечиваются отдельные линии электропитания и заземления, которые не могут быть разделены между собой.

усилитель постоянного тока с высоким коэффициентом усиления

High-gain DC amplifiers are usually used for small signal amplification. при сварке транзисторов или усилителей постоянного тока печатная плата, a thermocouple is formed at the junction of the copper tube and the device pin, Таким образом, возникает различное напряжение переменного тока и образуется сигнал помехи усилителю. In order to minimize the temperature change rate around the input stage of the DC amplifier and keep it constant, рекомендуется установить разъединитель вокруг входного каскада во избежание воздействия окружающего потока.

малосигнальный усилитель

The signal amplifier deals with tiny signals, Включить следующие два типа.

1) усилитель с высоким сопротивлением (низким током)

In this type of amplifier, емкостная связь между двумя соседними сигнальными линиями, which will seriously affect the performance of the circuit and even cause low-level signals to be covered. в цепи с высоким сопротивлением, the capacitance between two wires is coupled. чтобы уменьшить связь, it is recommended to keep a sufficient distance between high-impedance signal lines and other interference signals. В общем, the distance is at least 40 times the width of the signal line.

В любом случае заземляющая емкость линии сигнала низкого уровня должна быть выше, чтобы снизить напряжение связи. То есть Линия сигнала низкого уровня должна быть ближе к заземлению. если между линиями сигналов низкого уровня не обеспечивается достаточная ширина, то можно проложить между ними заземленную линию, чтобы уменьшить связь.

когда усилитель использует фотоэлектрические или химические элементы в качестве источника питания, сопротивление питания может достигать миллионов ом или даже сотен миллионов ом. Если после травления печатная плата не будет полностью очищена, то остатки электролита на поверхности платы создадут большее сопротивление между соседними проводами, даже если плата полностью очищена, но не более 10 12 0 имеют сопротивление на утечку. Кроме того, эти резисторы не могут равномерно распределяться, и поэтому сопротивление между двумя соседними проводами может быть выше, чем сопротивление между двумя проводниками, расположенными в более отдаленной друг от друга точке. Таким образом, вход преобразователя с низким уровнем I1V (ток / напряжение) должен быть защищен защитным контуром по обе стороны печатной платы, контур защиты должен быть соединен с общей точкой подключения и другими потенциальными точками. если это так, то точное значение сопротивления утечки не столь важно, потому что напряжение, наложенное на него, уже невелико.

печатная плата усилителя с высоким сопротивлением не может быть использована для пробивания отверстий. удельное объёмное сопротивление материалов печатных плат ниже удельного поверхностного сопротивления и трудно установить защитные кольца на основной пластине. лучше всего подключить зажим высокоомного усилителя к изолятору PTFE, а не к проводам печатных плат.

2) усилитель с малым сопротивлением (низким напряжением)

в цепи с малым сопротивлением индукционное напряжение может возникнуть из - за магнитных полей в индуктивной связи или цепи. Это можно в определенной степени уменьшить путем:

1) линия переменного сигнала высокого уровня поддерживает достаточную дистанцию от линии сигнализации низкого уровня;

2) Lay a ground wire near the signal wire;

3) избегайте формирования контура заземления, чтобы не создавать помех от внешних магнитных полей сигналам низкого уровня.

5. Differential Amplifier

The differential amplifier only amplifies the difference between the two signals, and does not amplify the common voltage signal. Если разностный усилитель спроектирован и печатная плата Это неразумно., when the signal level is low, общественное напряжение генерирует небольшой разностный сигнал помех. The input impedance of the differential amplifier is high, Любая несбалансированность входных параметров создает большие помехи для цепи. Therefore, при проектировании усилителя необходимо обеспечить полную симметрию усилителя в физической структуре печатная плата.

There is a certain leakage resistance at the input of the differential amplifier, Это может привести к несбалансированному смещению напряжения. This problem can be solved by adding a protective device to the input circuit. сигнальная линия окружения защитного устройства. If it can maintain the same voltage as the low-level ends of the two input signal lines, это приведет к увеличению эффективного сопротивления. This device can ensure that the signal source terminal and the shield are the same level as the signal source's low-level end. защитная линия должна образовывать круглую петлю, закрывающую сигнальную линию с конца входного конца до входной точки соединения усилителя, подключиться к устройству защиты. This is an effective method for processing low-level differential signals. Кроме того, the печатная плата подложка малосигнального дифференциала лучше подходит для использования эпоксидного стекла, Это поможет уменьшить ток утечки.