PCB Teknik - A/D dönüştürücü için gerekli PCB rotasyon stratejisi

Analog (A/D) dönüştürücüleri analog paradigmalardan oluşturulmuş ve fiziksel silikonun çoğu analog olduğunu gösteriyor. Yeni tasarım topologilerinin geliştirilmesiyle, paradigm, A/D düşük hızlı dönüştürücülerin dominant komponenti olarak dijital olarak dahil etmek için gelişti. Analog'dan A/D dönüştürücülerindeki dijital dominasyona dönüştüğüne rağmen PCB tahtası sürüştürme kriterileri değişmedir. Tasarımcıları karışık sinyal devrelerini dizayn ederken, kritik düzenleme bilgileri etkili düzenleme için hala ihtiyacı var. Bu kağıt içinde A/D dönüştürücüleri, A/D dönüştürücüleri tarafından gereken PCB yol stratejisini tartışmak için örnekler olarak alındı.

A/D dönüştürücülerin başarılı yaklaşımı 8-bit, 10-bit, 12-bit, 16-bit ve 18-bit çözümleri var. İlk olarak, bu dönüştür ücülerin süreç ve inşaatı r-2R trapezoidal dirençli ağlarıyla bipolardı. Ancak son zamanlarda bu aygıtlar kapasitet yük dağıtım topoloji kullanarak CMOS sürecine geçirildi. Bu göçme, bu dönüştürücüler için sistem rotasyonu değiştirmez. Yüksek çözümleme aygıtları hariç, temel çözümleme yöntemi uyumlu. Bu aygıtlar için, dönüştürücünün seri ya da paralel çıkış arayüzlerinden dijital geri dönüşünü engellemek için özel gözlemler alınmalıdır.

Dönüştürücü bir dizi kapasitör tarafından oluşturulan yük dağıtımı kullanır.

Bu blok diagram ında örnekçi/tutucu, karşılaştırıcı, dijital-analog dönüştürücünün çoğu (DAC) ve 12-bit sonraki yaklaştırma türü A/D dönüştürücüsü analog. Diğer devre dijitaldir. Bu yüzden, bu dönüştürücü için gereken enerji ve ağırlık çoğu iç analog devrelerde kullanılır. Aygıt, D/A dönüştürücü ve dijital arayüzü ile sadece birkaç değişiklik oluşan çok küçük dijital akışı gerekiyor.

Bu tür dönüştürücüler birçok yerde ve güç bağlantısı pinleri olabilir. Pin isimleri sık sık yoldan çıkarıyor çünkü pin etiketleri analog ve dijital bağlantıları ayırmak için kullanılabilir. Bu etiketler PCB ile sistem bağlantısını tasvir etmek istemiyor, ama çipten digital ve analog akışlarının nasıl oluştuğunu belirlemek için. Bu bilgileri bilmek ve bir çip üzerinde kullanılan ilk kaynakların analog olduğunu bilmek, aynı uçakta enerji ve toprak pinleri birleştirmek mantıklı, analog uça ğı gibi.

Bu aygıtlar için, genelde iki toprak piyonu, AGND ve DGND tarafından çağırılır. Elektrik tasarrufu bir ipucu var. Bu çiplarla PCB düzenlemesini uyguladığında AGND ve DGND analog yeryüzü uçağı ile bağlanmalı. Analog ve dijital güç pinleri de analog güç uçağı veya en azından analog güç treni ile bağlanmalıdır ve uygun bypass kapasitesi mümkün olduğunca her güç piline yakın bağlanmalıdır. MCP3201 gibi aygıtlar sadece bir toprak pini ve bir pozitif güç pini paket pinlerin sayısının sınırlığına sebep oluyor. Yine de izolasyon, dönüştürücünün iyi ve tekrarlanabileceği ihtimali artırır. Bütün bu dönüştürücüler için elektrik stratejisi tüm yere, pozitif ve negatif güç pinleri analog uçağa bağlamak gerekir. Ayrıca, girdi sinyaliyle bağlı 'COM' ya da 'IN' pins mümkün olduğunca sinyaliyle bağlanmalı.

Daha yüksek çözümleme sonraki yaklaştırma türü A/D dönüştürücüleri (16 - ve 18 bit dönüştürücüler) için "sessiz" analog dönüştürücülerden ve elektrik uçağından dijital sesi ayrılmak için ekleme gerekiyor. Bu cihazlar tek çip mikrobilgisayarla arayüzü yaparken, dış dijital buferler sessiz operasyon almak için kullanılmalı. Bu tür yaklaştırma A/D dönüştürücülerinin genellikle dijital çıkış tarafından iç iki buferi vardır ama, dijital otobüs sesinden dönüştürücü analog devreyi daha fazla izole etmek için dış buferi kullanılır.

Yüksek çözümlenme başarılı yaklaştırma türü A/D dönüştürücüleri için, dönüştürücünün enerji hediyesi ve yerleri analog uçağa bağlanmalı. A/D dönüştürücüsünün dijital çıkışı dış üç durum çıkış bufferi kullanarak buffer edilmeli. Yüksek sürücük yeteneklerinin yanında bu buferlerde analog ve dijital tarafı izole etme fonksiyonu var. Yüksek çözümlenme başarılı yaklaştırma türü A/D dönüştürücüleri için, dönüştürücünün enerji hediyesi ve yerleri analog uçağa bağlanmalı. A/D dönüştürücüsünün dijital çıkışı dış üç durum çıkış bufferi kullanarak buffer edilmeli. Yüksek sürücük yeteneklerinin yanında bu buferlerde analog ve dijital tarafı izole etme fonksiyonu var.

Yüksek â™â™³ TYPE A/D dönüştürücü için kablo stratejisi

Yüksek â™â™³ tür A/D dönüştürücülerin silikon alanı genellikle dijitaldir. Dönüştürücülerin başlangıç günlerinde, paradigm değişikliği kullanıcıların analog ses ile dijital sesi ayırmak için PCB uçaklarını kullanmasını teşvik etti. Bu tür A/D dönüştürücülerin çok analog, dijital ve güç pinleri olabilir. Dijital veya analog tasarım mühendisleri genellikle bu pinleri ayırmayı ve farklı uçaklarla bağlamayı tercih ederler. Ancak bu tendenci bir hata, özellikle 16 bitlik 24 bitlik aygıtlarının ciddi ses problemini çözmeye çalıştığınızda.

Yüksek çözümleşme â™Â³ TYPE A/D dönüştürücü için 10 Hz veri hızı ile, dönüştürücüye eklenmiş saat (iç veya dış saat) 10MHz veya 20MHz olabilir. Bu yüksek frekans saati modulatörü açmak ve kapatmak için kullanılır ve aşırı genişleme motorunu çalıştırır. Bu devreler için AGND ve DGND pinler, A/D dönüştürücüler için yapılan bir yeryüzü uçağında birlikte bağlantılıyor. Ayrıca analog ve dijital güç pinleri aynı uçakta birlikte bağlanıyor. Analog ve dijital güç uçaklarının talepleri A/D dönüştürücülerine benziyor.

Yer plan ı olmalı, yani en azından iki panel demek. Bu çift panelde, katın plan ı en azından bütün katın %75'ini kapatmalı. Yer uçak katının amacı, yerleştirme ve etkileyici reaksiyonu azaltmak ve elektromagnyetik araştırmalarına (EMI) ve radyo frekanslarına (RFI) karşı korumayı sağlamak. Eğer geminin toprak uçağı tarafından iç bağlantı düzenlemesi gerekirse, düzenleme mümkün olduğunca kısa ve perpendikli yeryüzü dönüşüne sahip olmalı.

Sonuç

A/D düşük dönüştürücüler için, altı bit, sekiz bit gibi, ya da belki on bit A/D dönüştürücüler için analog ve dijital pinleri ayrılmak için sorun değil. Ama dönüştürücüler ve çözümler seçeneğiniz arttığı zaman, dönüştürme ihtiyaçları daha sert olur. Yüksek çözümleme başarılı yaklaşım A/D dönüştürücüleri ve â™â ³ A/D dönüştürücüleri düşük ses analog topraklarına ve enerji uçağına doğrudan bağlanmalı.