PCB科技 - 如何在類比電路PCB板上製作訊號線？

有一條公認的規則 類比電路板, 訊號線應盡可能短. 這是因為訊號線越長, 電路中的電感和電容捐贈越多, 這是不可取的. 屬於. 事實上，不可能使所有訊號線都最短. 因此, 佈線時首先要考慮的是最容易受到干擾的訊號線.

在類比電路印刷電路板中，訊號線可以完成各種功能，如訊號輸入、迴響、輸出，並提供參攷訊號。 囙此，對於不同的應用，必須以各種管道優化訊號線。 然而，有一個公認的規則，即在所有類比電路印刷電路板中，訊號線應盡可能短。 這是因為訊號線越長，電路中的電感和電容捐贈越多，這是不可取的。 事實是，不可能使所有訊號線都最短。 囙此，佈線時首先要考慮的是最容易受到干擾的訊號線。

特別是，需要特別注意以下電路中的訊號線佈線：

1）高頻放大器/振盪器；

2）多級放大器，尤其是具有更高輸出功率的放大器；

3）高增益直流放大器；

4）小訊號放大器；

5）差分放大器。

1、高頻放大器/振盪器

如果高頻放大器印刷電路板佈線不合理，將導致放大器的頻寬降低。 這是因為在兩條緊密接地線和訊號線之間形成了一個大電容器，該電容器和輸出電阻一起形成了一個低通濾波器。 這種低通濾波器降低了放大器頻寬。 同時，如果輸入信號線和輸出信號線彼此靠近，迴響訊號將引起振盪。 為了避免這些問題，上述導線之間應該有足够的空間。

PCB設計師 通常都有這樣的共同經歷, 那就是, 如果設計了高頻放大器, 它實際上會振盪. 在振盪器的佈局中也會遇到類似的問題, 不會在設計頻率下振盪. 該問題是由訊號線之間的電容耦合引起的. 因此, 當發生故障時，降低訊號線之間的耦合電容非常重要 印刷電路板 已佈局. ?

2、高功率輸出多級放大器

如果電源線和地線過長，多級放大器容易出現低頻振盪。 由於導線本身具有電阻率，高功率輸出引起的大電流將流過這些導線。 在電源和地面之間添加足够大的電容器以形成電源去耦電路可以解决此問題。 或者，為不同的放大器級提供單獨的電源線和地線，以便沒有公共電源線和地線。

3、高增益直流放大器

高增益直流放大器通常用於小訊號放大。 當諸如電晶體或直流放大器之類的器件焊接在印刷電路板上時，在銅管和器件引脚的接合處形成熱電偶，從而產生不同的交流電壓，並形成對放大器的干擾訊號。 為了將直流放大器輸入級周圍的溫度變化率降至最低並保持恒定，建議在輸入級周圍安裝隔離裝置，以避免周圍氣流造成的影響。

4、小訊號放大器

訊號放大器處理微小訊號，包括以下兩種類型。

（1）高阻抗（低電流）放大器

在這種放大器中，兩條相鄰訊號線之間存在電容耦合，這將嚴重影響電路的效能，甚至導致低電平訊號被覆蓋。 在高阻抗電路中，兩根導線之間的電容是耦合的。 為了减少耦合，建議在高阻抗訊號線和其他干擾訊號之間保持足够的距離。 通常，距離至少是訊號線寬度的40倍。

在任何情况下，低電平訊號線的接地電容應較高，以降低耦合電壓。 也就是說，低電平訊號線應靠近地線。 如果不能保證低電平訊號線之間有足够的寬度，可以在它們之間鋪設地線以减少耦合。

當放大器使用光電池或化學電池作為電源時，電源阻抗可以達到數百萬歐姆甚至數億歐姆。 如果蝕刻後未充分清潔印刷電路板，殘留在電路板表面的電解液將在相鄰導線之間產生較大電阻，即使電路板完全清潔，仍不超過10 12 0存在洩漏電阻。 此外，這些電阻不能均勻分佈，囙此兩條相鄰導線之間的電阻可能高於相距較遠的兩條導線之間的電阻。 囙此，低電平I1V（電流/電壓）轉換器的輸入應由印刷電路板兩側的保護回路保護，保護回路應連接到與一般連接點等電位的點。 如果這樣做，洩漏電阻的精確值就不那麼重要了，因為施加在其上的電壓差已經很小了。

高阻抗放大器印刷電路板不能使用電鍍通孔。 印刷電路板資料的體積電阻率低於表面電阻率，並且很難在基板上安裝保護環。 最好的方法是將高阻抗放大器的端子連接到PTFE絕緣體上，而不是連接到印刷電路板導線上。

（2）低阻抗（低壓）放大器

在低阻抗電路中，由於電感耦合或電路中存在磁場，可能會產生感應電壓。 可以通過以下方法在一定程度上减少這種干擾：

1）在高電平交流訊號線和低電平訊號線之間保持足够的距離；

2）在訊號線附近敷設地線；

3）避免形成接地回路，以防止外部磁場干擾低電平訊號。

5、差分放大器

差分放大器僅放大兩個訊號之間的差异, 並且不會放大公共電壓訊號. 如果差分放大器的設計和 印刷電路板 是不合理的, 當信號電平低時, 公共電壓將產生一個小的差分干擾訊號. 差分放大器的輸入阻抗高, 輸入參數的任何不平衡都會對電路造成很大的干擾. 因此, 在設計放大器時，必須確保放大器在物理結構上完全對稱 印刷電路板.

差分放大器的輸入端存在一定的洩漏電阻，這可能導致電壓偏移不平衡。 這個問題可以通過在輸入電路中添加保護裝置來解决。 保護裝置包圍著訊號線。 如果它可以保持與兩條輸入信號線的低電平端相同的電壓，則會導致有效電阻新增。 該裝置可以確保信號源端子和遮罩與信號源的低電平端處於同一電平。 保護線應形成一個圓圈，將訊號線從輸入端包圍到放大器的輸入連接點，並連接到設備的保護裝置。 這是處理低電平差分訊號的有效方法。 此外，小訊號差分放大器的印刷電路板基板更適合使用環氧玻璃資料，這有助於减少洩漏電流。