Công nghệ PCB - Tám câu hỏi và câu trả lời cổ điển về định tuyến bảng mạch/PCB nhiều lớp

Tám câu hỏi và câu trả lời cổ điển về định tuyến bảng mạch/PCB nhiều lớp

1. Vấn đề: Trong thiết kế mạch tín hiệu dữ liệu nhỏ, điện trở của dây lõi đồng đoạn ngắn phải không quan trọng, phải không?

Trả lời: Băng dẫn của bảng mạch in rộng hơn, lỗi đo lường tăng sẽ giảm. Nói chung, tốt nhất là sử dụng dây dẫn rộng hơn trong mạch analog, nhưng nhiều nhà thiết kế bảng mạch in (và các ứng dụng thiết kế cấu trúc bảng mạch in) thích sử dụng dây dẫn rộng nhỏ để mang lại tín hiệu thuận tiện. Nói cách khác, ở tất cả những nơi có vấn đề, điều quan trọng là phải đo điện trở của dải dẫn và phân tích sâu về chức năng của nó.

2. CÂU HỎI: Các câu hỏi về kháng cự đơn giản được mô tả chi tiết ở trên. Chắc chắn có một số trở ngại trong đó, và đặc điểm của nó phù hợp với kỳ vọng thực tế của mọi người. Tôi muốn hỏi, điều gì sẽ xảy ra với điện trở của một sợi dây?

Đáp: Tình huống khác nhau. Bạn đang đề cập đến một sợi dây có thể là một dải dẫn trong PCB hoạt động như một sợi dây. Vì chất siêu dẫn nhiệt độ phòng vẫn chưa xuất hiện, tất cả các dây kim loại đều có chức năng của điện trở điện trở thấp (nó cũng có chức năng của tụ điện và kháng điện) và có thể cần xem xét tác động bất lợi của chúng đối với bảng mạch.

3. Câu hỏi: Có ổn không với băng dẫn quá rộng và tụ điện được hình thành bởi lớp kim loại ở mặt sau của bảng mạch in?

Đáp án: Câu hỏi rất nhỏ. Mặc dù điện dung được hình thành bởi băng dẫn của bảng mạch in là rất quan trọng, nhưng nó thường nên được ước tính trước. Nếu bạn không thể tìm thấy những điều trên, ngay cả khi dải dẫn rộng hơn tạo ra một điện dung lớn, nó sẽ không gây ra vấn đề. Nếu có vấn đề, một khu vực nhỏ của mặt phẳng mặt đất có thể được loại bỏ để giảm điện dung mặt đất.

4. Q: Mặt đất là gì?

Trả lời: Nếu lá đồng (hoặc toàn bộ bánh sandwich của bảng mạch in nhiều lớp) trên toàn bộ mặt bên của bảng mạch in được sử dụng để nối đất, thì đây là những gì chúng ta gọi là mặt phẳng nối đất. Bất kỳ dây nối đất nào cũng nên được sắp xếp sao cho nó có điện trở và cảm ứng nhỏ nhất có thể để tránh. Nếu hệ thống sử dụng mặt phẳng nối đất, nó ít có khả năng bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn của thiết bị nối đất. Hơn nữa tiếp đất có chức năng che chắn và tản nhiệt.

5. Câu hỏi: Máy bay mặt đất được đề cập ở đây rất khó cho nhà sản xuất, phải không?

Trả lời: 20 năm trước, ngành công nghiệp này thực sự có một số vấn đề. Ngày nay, việc sản xuất mặt phẳng mặt đất đã trở thành hoạt động thường xuyên của bảng mạch in PCB do những cải tiến trong chất kết dính, thông lượng kháng và công nghệ hàn sóng trong sơ đồ mạch in.

Vấn đề: Bạn đã nói rằng một hệ thống sử dụng mặt đất để giảm khả năng bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn mặt đất. Điều gì không thể được giải quyết cho các vấn đề tiếng ồn mặt đất còn lại?

Trả lời: Mặc dù có một mặt phẳng nối đất, nhưng cả điện trở và cảm ứng của nó đều không bằng không. Nếu nguồn hiện tại bên ngoài đủ mạnh, nó sẽ ảnh hưởng xấu đến tín hiệu chính xác. Vấn đề này có thể được giảm thiểu bằng cách sắp xếp hiệu quả các bảng mạch PCB in sao cho dòng điện lớn không thể chảy vào các khu vực ảnh hưởng xấu đến việc tạo ra điện áp mặt đất của tín hiệu chính xác. Đôi khi ngắt kết nối hoặc cắt trên mặt phẳng mặt đất có thể làm thay đổi hướng của dòng điện mặt đất lớn trong khu vực nhạy cảm, nhưng việc buộc phải thay đổi mặt phẳng mặt đất cũng khiến tín hiệu đi vòng vào khu vực nhạy cảm, vì vậy phải cẩn thận khi sử dụng kỹ thuật xử lý duy nhất.

7. Câu hỏi: Làm thế nào chúng ta có thể biết sự sụt giảm điện áp gây ra trên mặt đất?

Trả lời: Thông thường, dòng ngắn mạch có thể được đo, nhưng đôi khi nó có thể được tính toán dựa trên điện trở của vật liệu mặt phẳng nối đất và chiều dài của băng dẫn mà dòng điện đi qua. Chỉ tính toán có thể phức tạp. Bộ khuếch đại thiết bị có thể được sử dụng cho điện áp trong phạm vi DC đến tần số thấp (50kHz). Nếu mặt đất của bộ khuếch đại được tách ra khỏi mặt đất nguồn của nó, thì máy hiện sóng phải được kết nối với mặt đất nguồn của mạch nguồn được sử dụng. Điện trở giữa hai điểm bất kỳ trên mặt phẳng mặt đất chiếu sáng LED có thể được đo bằng cách thêm đầu dò vào hai điểm này. Sự kết hợp giữa khuếch đại khuếch đại và độ nhạy dao động cho phép đo độ nhạy 5 ° V/div. Tiếng ồn của bộ khuếch đại mở rộng chiều rộng của đường cong dạng sóng dao động đến khoảng 3 ° V, nhưng nó vẫn cho phép độ phân giải màn hình đo được ở mức khoảng 1 ° V, có thể phân biệt hầu hết các tiếng ồn địa phương với độ tin cậy có thể đạt 80%.

8. Câu hỏi: Làm thế nào để đo chính xác tiếng ồn của thiết bị nối đất tần số cao?

Trả lời: Thật khó để đo chính xác tiếng ồn của thiết bị nối đất tần số cao với bộ khuếch đại dụng cụ băng thông rộng phù hợp. Tại sao nên sử dụng đầu dò thụ động HF và VHF? Nó bao gồm một vòng nam châm sắt (đường kính ngoài 6-8mm) với hai cuộn dây trên đó, mỗi cuộn có 6-10 lượt. Để tạo thành một máy biến áp cách ly tần số cao, một cuộn dây điện từ được kết nối với đầu vào của máy phân tích phổ và một cuộn dây điện từ khác được kết nối với đầu dò. Phương pháp thử nghiệm tương tự như các trường hợp tần số thấp, nhưng máy phân tích phổ sử dụng các đường cong đặc tính dải tần để biểu thị tiếng ồn. Điều này khác với đặc tính miền thời gian. Các nguồn tiếng ồn cũng có thể dễ dàng được phân biệt dựa trên đặc tính tần số của chúng. Ngoài ra, máy phân tích phổ có độ nhạy cao hơn ít nhất 60 dB so với máy hiện sóng băng thông rộng.