PCB Haberleri - Yüksek precizit ve çözümlenme analog-dijital dönüştürücü PCB sürüştürme teknolojisi

Dönüştürücünün yeni tasarımında, analog dijital dönüştürücülerin çoğu dijital oldu. Böyle değişikliklere rağmen PCB devre dizaynı değişmedi. Bu makale sürekli yaklaştırma buferi türünü ve Sigma-Delta türünü analog-to-digital dönüştürücüsünü kullanmanın sürdürme yöntemini tanıtacak. İlk başta, çip'deki analog-digital dönüştürücülerin çoğu hala analog devrelerden oluşur. PCB tasarımının geliştirilmesi yüzünden, yavaş analog-digital dönüştürücüler genellikle dijital oldular. Çip'deki analog tarafından dijital olarak değişirse bile devre tahtası yönlendirme çalışması değişmedi. Hala bu durum. Bir sürücü tasarımcı karışık sinyal devrelerle ilgilendiğinde, eğer sürücü iyi çalıştırmak istiyorsa temel bilgilere ihtiyacı var. Bu makale sürekli yaklaşım buferi (SAR) ve Sigma-Delta analog-to-digital dönüştürücü devre tahtasının kullanımını tartışacak.

Devam yaklaştırma buferi türü dönüştürücü düzenlemesi

SAR analog-dijital dönüştürücünün çözümlenmesi 8-bit, 10-bit, 12-bit, 16-bit ve bazen 18-bit. Başlangıçta, bu dönüştürücülerin üretim süreci ve yapısı iki taşıyıcı ve R-2R merdivenler dirençli ağlarıydı. Ancak bu komponentler son zamanlarda kapasiter yükleme ve dağıtma teknolojisini kullanan CMOS üretim süreçleri oldu ve bu dönüştürücülerin sistem düzenlemesi bu geçiş ile değişmeyecek. Yüksek çözümleme komponentleri hariç, düzenleme temel yolu aynı. Bu komponentler, dönüştürücünün seri ya da paralel çıkış arayüzünün dijital geri dönüşünü önlemek için daha fazla dikkati çekmeli.

Dönüş sisteminin farklı blok yapısını ve çipi tahmin etmek için, SAR dönüştürücü açıkça analog bir cihazdır.

Bu blok diagram ında, örnek/tutma, karşılaştırıcı, dijital-analog dönüştürücülerin çoğu ve 12-bit SAR'nin hepsi analog; Dijital devre kalanı. Sonuç olarak dönüştürücü analog devre enerji ve akışın çoğunu tüketiyor. Dijital-analog dönüştürücü ve arayüzde oluşan küçük değiştirme akışını dışında dijital devre çok küçük akışı tüketiyor.

Bu tür dönüştürücü birkaç yerde ve güç pinleri var. Bu pin isimleri sık sık yanlış anlaşılır. Dijital ya da analog, pin isimlerine dayalı tanımlayabilecekler. Ancak bu pinlerin isimleri sisteme ve devre tahtasına bağlı olduğunu açıkça göstermez. Dijital ve analog akışlarının çipinden nasıl akışlarını belirlemesi gerekiyor. Bu bilgiyi bilmek ve çipinin en önemli parçasının analog olduğunu anlamak için güç ve yer çizgileri aynı uçağa yerleştirilmesi için analog yüzeyin anlamına gelir.

Bu komponentler genelde çip tarafından çıkarılan iki toprak parçası vardır: AGND ve DGND. Elektrik tasarımı sadece bir pin kullanır. Bu çip devre tahtasını yönlendirirken, AGND ve DGND analog yeryüzü uçağı ile bağlanmalı; analog ve dijital elektrik pinleri analog elektrik uçağı veya en azından analog elektrik izlerine bağlanılması gerekiyor, mümkün olduğunca yakın yere ve elektrik pinlerine uygun bypass kapasitelerini ve yere koyması gerekiyor. Bu komponentlerin sadece bir toprak pin ve MCP3201 gibi bir elektrik pin olduğu tek sebebi paket pinlerin sayısının sınırı yüzünden. Dijital ve analog pinler ayrılırsa, dönüştürücü iyi doğruluğu ve yeniden üretilebilirliği olacak.

Tüm dönüştürücülerin güç dönüştürme yöntemi analog yüzeyine bağlayın. Ayrıca, mümkün olduğunca sinyal yere yakın olduğu kadar giriş sinyaline bağlı "COM" veya "IN" pinleri bağlayın.

Yüksek çözümleşme SAR dönüştürücüleri (16 ve 18 bitlik dönüştürücüleri) sessiz analog dönüştürücüsü ve güç uçağından dijital sesi ayırmayı düşünmeli. Bu komponentleri mikrokontrolöre bağlanırken temiz bir operasyon çevresini sağlamak için dış dijital buffer kullanılmalı; Bu tür SAR dönüştürücülerin genellikle dijital çıkış üzerinde iç çift buferleri vardır, dış buferlerin kullanımı daha fazla iç analog devrelerini dijital otobüs sesinden ayrılır. Bu sistem için uygun güç yönetimi.

Legend: Yüksek çözümleşme SAR analog-digital dönüştürücüsü kullandığında, dönüştürücü güç ve yer analog yüzeyine bağlanmalı. Analog-dijital dönüştürücünün dijital çıkışı bir buffer olmalı ve dış üç durum çıkış bufferi kullanılmalı. Bu buferler, analog tarafı dijital tarafından ayırır ve yüksek sürücü yeteneğini sağlar.

Sigma-Delta düzenleme yöntemi tam olarak

Chip'deki en doğru Sigma-Delta analog-to-digital dönüştürücüler dijitaldir. İlk günlerde bu tür dönüştürücü üretirken, kullanıcılar devre masasındaki bakra yağmur yüzeyinden dijital gürültüsünü analog gürültüsünden ayırdılar. SAR analog-digital dönüştürücüsü birçok analog toprak pinleri, dijital toprak pinleri ve güç pinleri olabilir. Bir kez daha, dijital veya analog tasarım mühendislerinin genel tendensi, bunları farklı yere veya elektrik uçaklarına bağlamak. Maalesef, bu tendenci yanlış olabilir, özellikle 16-24 bitlik kesin komponentlerin sesli sorunu çözerken.

Yüksek çözümleşme Sigma-Delta dönüştürücü 10 Hz ile veri dönüştürücü ve frekansı (iç veya dış) 10 MHz veya 20 MHz kadar yüksek olabilir. Bu yüksek frekans modulatörün ve süper örnek makinelerin devresini korumak için kullanılır. SAR dönüştürücüsünün durumunda, bu komponentin AGND ve DGND pinleri aynı yeryüzü uçağıyla bağlantılı. Ayrıca, analog ve dijital güç pinleri birlikte bağlanmalı ve devre tahtasının aynı katında olması daha iyi. Elektrik uçağındaki analog ve dijital ihtiyaçları yüksek çözümleşme SAR dönüştürücüsü ile aynıdır.

Yer uça ğı gerekli, yani en azından çift katı tahtası gerekli. Bu çift katı tahtasında, toprak uçağı bölgeden en az 75'ini kapatmalı. Bu toprak uçağının amacı, yerleştirme direksiyonu ve induktans azaltmak ve elektromagnet araştırmalarını ve radyo dalgalarının araştırmalarını izole etmek. Eğer sinyal izleri devre tahtasının toprak uçağından geçmesi imkansız olursa, sinyal izleri mümkün olduğunca kısa ve dönüş yoluna bağlı olmalı.

sonuç olarak

Örneğin, 6-bit, 8-bit veya hatta 10-bit dönüştürücüsünün analog-dijital dönüştürücüsünü ayırmaya gerek yok. Fakat seçilen dönüştürücünün çözümlenmesi/doğruluğu arttıkça, dönüştürme koşulları daha sertleştirir. Yüksek çözümleşme SAR ve Sigma-Delta analog-to-digital dönüştürücüler, bu iki komponent düşük sesli analog yere ve elektrik uçağına doğrudan bağlanmalı.

Yukarıda yüksek precizit ve çözümlenme analog-digital dönüştürücü PCB sürüştürme teknolojisinin girişmesidir. Ipcb, PCB üreticisi ve PCB üretim teknolojisi de sağlıyor.