PCB Teknik - Analog devre PCB masasındaki sinyal çizgisini nasıl yapacağız?

Bütün analog devre PCB'lerde sinyal çizgisinin mümkün olduğunca kısa olması gerektiği bir kural var. This is because the longer the signal line, the more inductance and capacitance donation in the circuit, which is undesirable. - Evet. Gerçek şu ki tüm sinyal çizgileri en kısa şekilde yapmak imkansız. Bu nedenle ilk düşünecek şey, uçarken en yakın olan sinyal çizgidir.

Analog devre bastırılmış devre tahtasında sinyal çizgi, sinyal girdi, geri veri, çıkış ve referans sinyallerini sağlayabilir. Bu yüzden farklı uygulamalar için sinyal çizgileri farklı şekilde iyileştirilmeli. Ancak, tüm analog devrelerde devre tahtalarında sinyal çizgisinin mümkün olduğunca kısa olması gerektiğini tanınan bir kural var. Çünkü sinyal çizgisinin uzun sürece, devredeki daha etkileyici ve kapasitesi bağışlaması, istenmeyen bir şey tanık oldu. Gerçek şu ki tüm sinyal çizgileri en kısa şekilde yapmak imkansız. Bu nedenle ilk düşünecek şey, uçarken en yakın olan sinyal çizgidir.

Özellikle, bu devrelerde sinyal çizgilerin düzenlemesi özel dikkati gerekiyor:

1) Yüksek frekans amplifikatör/osilatör;

2) Çoklu fazla arttırıcı, özellikle daha yüksek çıkış gücü olan arttırıcı;

3) Yüksek kazanç DC amplifikatörü;

4) Small signal amplifier;

5) Farklı amplifikatör.

1. Yüksek frekans amplifikatör/osilatör

If the high-frequency amplifier printed circuit board wiring is unreasonable, it will lead to a reduction in the bandwidth of the amplifier. Çünkü iki yakın zemin kablosu ve sinyal kablosu arasında büyük bir kapasitör oluşturulmuş ve bu kapasitör ve çıkış dirençliği birlikte düşük geçiş filtrü oluşturulmuştur. Bu düşük geçiş filtrü amplifier bandwidth'i azaltır. Aynı zamanda, giriş sinyal çizgi ve çıkış sinyal çizgi birbirlerine yakın olursa, geri dönüş sinyali oscilasyona sebep olur. Bu sorunlardan kaçırmak için, yukarıdaki kablolar arasında yeterince uzay olmalı.

PCB tasarımcıları genellikle bu kadar ortak bir deneyim sahiptir ki, eğer yüksek frekans amplifikatörü tasarlanmışsa, aslında oscillate olacak. Aynı sorunlar da tasarlanmış frekanslarda süslenmeyen oscillatörün tasarımında bulunabilir. This problem is caused by the capacitive coupling between the signal lines. Bu yüzden, basılı devre kurulu açıldığında sinyal hatları arasındaki bağlantı kapasitesini azaltmak çok önemli.

2. Yüksek güç çıkışı ile çoklu fazla arttırıcı

Eğer güç çizgi ve yer çizgi çok uzun olursa, çoklu fazla genişletici düşük frekans oscilasyonuna yakın olur. Çünkü kablolar kendilerine dirençlik var, yüksek güç çıkışından sebep olan büyük akışlar bu kablolardan akışacak. Elektrik tasarımı ve toprak arasında yeterince büyük bir kapasitör eklemek için bir elektrik tasarımı devreyi çözebilir. Alternatif olarak, ayrı güç ve yer kabloları farklı genişletici aşamalar için sağlanılır, böylece ortak güç ve yer kabloları olmayacak.

3. Yüksek kazanç DC amplifikatörü

High-gain DC amplifiers are usually used for small signal amplification. Transistor ya da DC amplifikatörü gibi bir cihaz basılı devre tahtasında çözüldüğünde, bakra tüpünün ve cihaz pipinin birleşmesinde termokop oluşturur, bu yüzden farklı değişiklik voltaları oluşturur ve amplifikatöre karıştırma sinyali oluşturur. DC amplifikatörünün girdi sahnesinin etrafında sıcaklık değişikliğinin oranını azaltmak ve sürekli tutmak için, çevresindeki hava akışından sebep olan etkisini önlemek için girdi sahnesini izolasyon cihazı ile çevrelenmek öneriliyor.

4. Küçük sinyal amplifikatörü

Sinyal amplifikatörü küçük sinyaller ile ilgileniyor, bu iki tür de dahil.

(1) High impedance (low current) amplifierName

Bu tür genişletici, iki yakın sinyal hattı arasında kapasitet bir bağlantı var. Bu devre performansını gerçekten etkileyecek ve hatta düşük seviye sinyalleri kapatılacak. Yüksek impedans devrinde, iki kablo arasındaki kapasitet birbirine bağlanmıştır. Birleşme düşürmek için, yüksek impedans sinyalleri ve diğer araştırma sinyalleri arasında yeterli uzak tutmak öneriliyor. Genelde mesafe en az 40 kat sinyal çizginin genişliğinden.

Her neyse, düşük seviye sinyal çizgisinin kapasitesi yüksek olmalı, bağlantı voltajını azaltmak için. Bu demek oluyor ki, düşük seviyede sinyal kabloları yeryüzü kablolarına yakın olmalı. Eğer düşük seviye sinyal çizgileri arasında yeterince genişliğini garanti edemezseniz, bağlantıları azaltmak için aralarında yerel kablo koyabilirsiniz.

Enplifikatör fotozeller veya kimyasal batteriler güç kaynağı olarak kullandığında, güç kaynağı impedance milyonlara ya da yüzlerce milyonlara ohm bile ulaşabilir. Eğer basılı devre tahtası etkisinden sonra yeterince temizlenmediyse devre tahtasının yüzeyinde kalan elektrolit, yakın teller arasında büyük bir direksiyon oluşturacak, devre tahtası tamamen temizlenmiş olsa bile, hala 10 12 0'den fazla sıçma direksiyonu var. Ayrıca, bu direnişleri eşit olarak dağıtılamaz, böylece iki yakın kablo arasındaki direnişlik, daha uzak bir kablo arasındaki direnişten daha yüksek olabilir. Bu yüzden, düşük seviye I1 V (şu anki/voltaj) dönüştürücünün girişi, yazılmış devre tahtasının her iki tarafında bir koruma dönüşü tarafından korunmalıdır ve koruma dönüşü genel bağlantı noktasıyla birleşmeli. Eğer bu işi bitirirse, sıçma direnişinin tam değeri bu kadar önemli değil, çünkü ona uygulanan farklı voltaj zaten çok küçük.

Yüksek impedans amplifikatörü, basılı devre tahtaları deliklerden çarpılamaz. Bastırılmış devre masalının güç dirençliği yüzeydeki dirençliğinden daha düşüktür ve güvenlik yüzüğünü substrat üzerinde yerleştirmek zor. En iyi yol, yüksek impedans amplifikatörünün terminallerini PTFE izolatörüne bağlamak, basılmış devre tablosu kabloları yerine.

(2) Düşük impedans (düşük voltaj) amplifierName

Daha düşük impedans devrelerinde, devredeki manyetik alanların bulunması yüzünden etkilenmiş voltaj üretilebilir. Bu araştırma belirli bir şekilde düşürülebilir:

1) Keep a sufficient distance between the high-level AC signal line and the low-level signal line;

2) Sinyal kablosuna yakın bir yer kablosu koyun;

3) Dışarıdaki manyetik alanların düşük seviye sinyallerine karıştırmasını engellemek için toprak döngülerini oluşturmaktan kaçın.

5. Farklı Amplifier

Farklı amplifikatör sadece iki sinyal arasındaki farkı arttırır ve ortak voltaj sinyalini arttırmaz. Eğer farklı amplifikatörün tasarımı ve basılı devre tahtası düşük olduğunda, sinyal seviyesi düşük olduğunda, ortak voltaj küçük bir farklı araştırma sinyalini üretir. The input impedance of the differential amplifier is high, and any unbalance of the input parameters will cause great interference to the circuit. Bu yüzden, basılı devre tahtasını tasarlarken amplifikatörün fiziksel yapısında tamamen simetrik olmasını sağlamak gerekiyor.

Farklı amplifikatörün girişinde bazı sızdırma dirençliği var. Bu, balansız bir voltaj offseti olabilir. Bu problemi girdi devresine koruma cihazı eklerek çözülebilir. Koruma cihazı sinyal çizgisini çevreliyor. Eğer iki girdi sinyal hatlarının düşük seviyedeki sonların aynı voltajı tutabilirse, etkileyici dirençlerin arttırılmasını sağlayacaktır. Bu cihaz sinyal kaynağı terminal ve kalkanın sinyal kaynağının düşük seviyedeki sonu ile aynı seviyede olmasını sağlayabilir. Korumalı çizgi, sinyal çizgisini girdi sonundan amplifikatörün girdi bağlantı noktasına kapatmak için bir daire oluşturmalı ve ekipmanın koruma cihazına bağlanmalı. Bu düşük seviye farklı sinyalleri işlemek için etkili bir yöntemdir. In addition, the printed circuit board substrate of the small signal differential amplifier is more suitable for the use of epoxy glass material, which helps reduce leakage current.