ความลับเล็กๆ น้อยๆ ของบอร์ดกำหนดเส้นทางพร้อมแอมพลิฟายเออร์สำหรับการปฏิบัติงานและเครื่องมือวัด
- อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง,
- เสียง ,
- อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้เริ่มต้น
- บทช่วยสอน
เมื่อออกแบบบอร์ด
ไม่มีอะไรมาถูกมาก
และไม่มีคุณค่ามากนัก
วิธีการติดตามอย่างถูกต้อง
ในยุคของอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่าง ๆ และความพร้อมของแผงวงจรพิมพ์ และไม่เพียงแต่ใช้เทคโนโลยี LUT เท่านั้น การออกแบบของพวกเขามักจะดำเนินการโดยผู้ที่มีกิจกรรมทั้งหมดเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีดิจิทัล
แม้กระทั่งเมื่อกำหนดเส้นทางบอร์ดดิจิทัลธรรมดา ๆ ก็ยังมีกฎที่ไม่ได้พูดไว้ที่ฉันปฏิบัติตามเสมอในโครงการของฉัน และในกรณีของการพัฒนา อุปกรณ์วัดด้วยส่วนของวงจรดิจิตอลเป็นอนาล็อก จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่ง
ในบทความนี้ ฉันต้องการแนะนำนักออกแบบมือใหม่ให้รู้จักเทคนิคเบื้องต้นหลายประการที่ควรปฏิบัติตามเพื่อให้ได้วงจรการทำงานที่เสถียร และลดข้อผิดพลาดในการวัด หรือลดค่าสัมประสิทธิ์การบิดเบือนของเส้นทางเสียงให้เหลือน้อยที่สุด เพื่อความชัดเจนจึงขอนำเสนอข้อมูลเป็น 2 ตัวอย่าง
ตัวอย่างหมายเลขสอง ติดตามวงจรออปแอมป์อย่างง่าย
ข้าว. 1. วงจรขยายออปแอมป์
ข้าว. 2. สองตัวเลือกสำหรับการติดตามบอร์ดเครื่องขยายเสียงไปยัง op-amp
นอกประเด็นเล็กๆ น้อยๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับหัวข้อของบทความวันนี้
ฉันขอแนะนำอย่างยิ่งให้คุณใช้เทคนิคเดียวกันเมื่อจ่ายพลังงานให้กับไมโครวงจรประเภทอื่น โดยเฉพาะ ADC, DAC และพินกำลังของไมโครคอนโทรลเลอร์จำนวนมาก หากคุณใช้โมดูลไมโครคอนโทรลเลอร์แบบแอนะล็อกในตัว - ADC, DAC, ตัวเปรียบเทียบ, แหล่งจ่ายแรงดันอ้างอิง อย่าขี้เกียจที่จะดูเอกสารข้อมูลและดูว่าตัวเก็บประจุแบบบล็อกตัวใด ปริมาณเท่าใด และควรติดตั้งที่ใด วงจรแยกส่วนในรูปแบบของตัวกรองหรืออย่างน้อยก็มีความต้านทานระหว่างสายหลัก พลังดิจิทัลไมโครคอนโทรลเลอร์และแอนะล็อก จะดีกว่าถ้าวางกราวด์อะนาล็อกเป็นรูปหลายเหลี่ยมหรือเลเยอร์หน้าจอแยกกัน และเชื่อมต่อกับกราวด์หลัก ณ จุดหนึ่ง ในบางกรณีจะมีประโยชน์ผ่านตัวกรอง
องค์ประกอบของวงจร ข้อเสนอแนะควรตั้งอยู่ใกล้กับอินพุตที่ไม่กลับด้านมากที่สุด ซึ่งจะช่วยลดโอกาสที่จะเกิดการรบกวนกับวงจรอินพุตอิมพีแดนซ์สูง
เรามาดูเรื่องที่จริงจังกว่านี้กันดีกว่า กรณีที่น่าสนใจจากพื้นที่การวัดซึ่งการติดตามมีความสำคัญอย่างยิ่ง
ตัวอย่างหมายเลขหนึ่ง การติดตามการตรวจติดตามปริมาณการใช้กระแสไฟบนเครื่องขยายสัญญาณเครื่องมือวัด
ข้าว. 3. วงจรมอนิเตอร์ปัจจุบันโดยใช้เครื่องมือวัด op-amp
รูปนี้แสดงไดอะแกรมของมาตรวัดปริมาณการใช้กระแสไฟ องค์ประกอบการวัดคือความต้านทานสับเปลี่ยนที่รวมอยู่ในวงจรไฟฟ้า โหลดที่ใช้วัดกระแสคือ รโหลด แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้จะถูกลบออกจากความต้านทาน รแบ่งและกรองโดยใช้วงจรสมมาตรบนองค์ประกอบ R1, R2, C1-C3 Chip U2 ทำหน้าที่จ่ายแรงดันอ้างอิง R4, C5 - ตัวกรองเอาต์พุต
เมื่อติดตาม แน่นอนว่าคุณต้องปฏิบัติตามคำแนะนำทั้งหมดข้างต้น
ข้าว. 4. สองตัวเลือกสำหรับการกำหนดเส้นทางบอร์ดเครื่องขยายเสียงบน op-amp เครื่องมือวัด
ลองดูข้อบกพร่องที่แผนภาพด้านซ้ายมี:
- เนื่องจากเรามีอินพุตดิฟเฟอเรนเชียล จึงจำเป็นต้องสร้างเส้นทางสัญญาณทั้งสองให้สมมาตรที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ตัวนำสายสัญญาณต้องมีความยาวเท่ากันและอยู่ใกล้กัน โดยหลักการแล้วให้อยู่ห่างจากกัน
- ชิปติดตามอ้างอิงจะต้องอยู่ใกล้กับอินพุตแรงดันอ้างอิงของแอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัดมากที่สุด
อย่าเก็บปืนที่บรรจุกระสุนไว้บนผนัง วันหนึ่งมันจะยิงและเลือกช่วงเวลาที่ไม่สะดวกที่สุดสำหรับเรื่องนี้อย่างแน่นอน
เมื่อพัฒนาแผงวงจรพิมพ์ที่มีการเพิ่มประสิทธิภาพด้านราคา จะเกิดปัญหาหลายประการเกิดขึ้น ประเด็นสำคัญ- ในขณะที่เป้าหมายเริ่มแรกอาจเป็นการพัฒนาให้เล็กที่สุดเท่าที่จะทำได้ แผงวงจรพิมพ์สำหรับทุกระบบ นี่อาจไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่ถูกที่สุด การลดขนาด PCB สามารถทำได้โดยการเพิ่มจำนวนชั้น PCB ซึ่งจะนำไปสู่ปัญหา EMC ที่สามารถเพิ่มต้นทุนมหาศาลในขณะที่โครงการดำเนินไป
การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า, EMI หรือความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า, EMC เป็นปัจจัยสำคัญในการออกแบบ PCB การรับรองความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์ทั้งหมดอาจมีค่าใช้จ่ายสูงมากหากนักออกแบบตัดมุมในการออกแบบและการผลิตแผงวงจรพิมพ์ ดังนั้นวิธีการประหยัดต้นทุนบางประการจึงต้องถูกกำจัดตั้งแต่เริ่มต้น หากส่วนประกอบโต้ตอบหรือปล่อย EMI จะต้องมีค่าใช้จ่ายสูงเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของ EMC ในระหว่างขั้นตอนการทดสอบ
แม้ว่าบอร์ดสี่ชั้นจะถือเป็นความสมดุลที่เหมาะสมที่สุดของการป้องกัน EMI และการกำหนดเส้นทางบอร์ด แต่ก็มักจะเป็นไปได้ที่จะออกแบบบอร์ดสองชั้นที่มีลักษณะเหมือนกันโดยใช้ เงินฟรีร่องรอย PCB เช่น ดีไซน์สปาร์ค PCB ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตแผงวงจรพิมพ์ได้อย่างมาก โดยไม่กระทบต่อการทดสอบในอนาคต
เส้นทางกลับของสัญญาณมีมากที่สุด ปัญหาที่ซับซ้อนเมื่อติดตามแผงวงจรพิมพ์ การติดตามการส่งคืนกลับภายใต้ทุกการติดตามที่เชื่อมต่อกับพินสัญญาณของไมโครคอนโทรลเลอร์อาจเป็นเรื่องยากทีเดียว แต่นั่นคือสิ่งที่บอร์ดสี่ชั้นที่มีระนาบกราวด์มอบให้ ไม่ว่าร่องรอยจะอยู่ที่ไหน ก็มีทางกลับไปสู่พื้นดินข้างใต้เสมอ
สิ่งที่ใกล้เคียงที่สุดกับระนาบกราวด์ในแง่ของคุณลักษณะบนบอร์ดสองชั้นคือกริดกราวด์ ซึ่งช่วยลดการปล่อยสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากร่องรอยของสัญญาณ การลดพื้นที่ลูปโดยการกำหนดเส้นทางกลับใต้การติดตามสัญญาณจะได้ผลมากที่สุด อย่างมีประสิทธิภาพการแก้ปัญหานี้และการสร้างกริดกราวด์เป็นแนวทางที่ดีที่สุด ขั้นตอนสำคัญ(หลังการวางแผนโครงร่าง) ในการติดตาม PCB
การสร้างขัดแตะจะสร้างพื้นผิว
การสร้าง Lattice เป็นเทคนิคสำคัญในการบรรลุ EMC ในบอร์ดแบบสองชั้น คล้ายกับเครือข่ายไฟฟ้ามาก แต่เป็นเครือข่ายของการเชื่อมต่อรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าระหว่างตัวนำที่มีการต่อสายดิน สิ่งนี้จะสร้างระนาบกราวด์ที่ให้การลด EMI เช่นเดียวกับบอร์ดสี่ชั้น และจริง ๆ แล้วปล่อยระนาบกราวด์ที่ใช้ในบอร์ดสี่ชั้นเพื่อปรับปรุง EMC โดยการสร้างเส้นทางกลับไปยังกราวด์ภายใต้การติดตามสัญญาณแต่ละรายการและลด ความต้านทานระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์และตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า
การสร้างโครงตาข่ายทำได้โดยการขยายเส้นทางกราวด์และสร้างรูประนาบนำไฟฟ้าที่มีการต่อกราวด์ เพื่อสร้างเครือข่ายการเชื่อมต่อกราวด์ทั่วทั้งพื้นผิวของ PCB ตัวอย่างเช่น หาก PCB มีร่องรอยชั้นบนสุดที่ทำงานในแนวตั้งและชั้นล่างสุดที่ทำงานในแนวนอน สิ่งนี้จะลดเงื่อนไขสำหรับการกำหนดเส้นทางส่งคืนเส้นทางไปยังกราวด์ใต้สายสัญญาณ ซึ่งโดยปกติจะดำเนินการในสองขั้นตอน:
- ขั้นแรกให้ขยายตัวนำสายดินทั้งหมดเพื่อครอบครอง พื้นที่ที่ใหญ่ที่สุดบนแผงวงจรพิมพ์
- แล้วอย่างอื่นทั้งหมด พื้นที่ว่างเต็มไปด้วยพื้นผิวที่มีการต่อสายดิน
เป้าหมายของแนวทางนี้คือการสร้างตะแกรงให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้บน PCB สองชั้น การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในเค้าโครง PCB สามารถทำให้เกิดการเชื่อมต่อเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มพื้นที่ของกริดกราวด์
การแบ่งเขต PCB
การแบ่งเขต PCB เป็นอีกเทคนิคหนึ่งที่สามารถใช้เพื่อลดเสียงรบกวนและ EMI ของ PCB ได้ ดังนั้นจึงช่วยลดความจำเป็นในชั้น PCB เพิ่มเติม เทคโนโลยีนี้มีความหมายพื้นฐานเช่นเดียวกับโครงร่างส่วนประกอบ ซึ่งเป็นกระบวนการระบุตำแหน่งของส่วนประกอบบนกระดานเปล่าก่อนกำหนดเส้นทางสายไฟ การแบ่งเขต PCB เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนกว่าเล็กน้อยในการวางฟังก์ชันที่คล้ายกันในพื้นที่หนึ่งของ PCB แทนที่จะผสมฟังก์ชันการทำงาน ส่วนประกอบที่แตกต่างกันด้วยกัน. ลอจิกความเร็วสูง รวมถึงไมโครคอนโทรลเลอร์ วางอยู่ใกล้กับวงจรไฟฟ้ามากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ส่วนประกอบที่ช้าจะอยู่ไกลออกไป และส่วนประกอบแอนะล็อกจะอยู่ไกลออกไป แนวทางนี้มีผลกระทบอย่างมากต่อ อีเอ็มซีพิมพ์ค่าธรรมเนียม
ด้วยการจัดเรียงนี้ ตรรกะความเร็วสูงมีผลกระทบต่อเส้นทางสัญญาณอื่นๆ น้อยลง สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือต้องอยู่ห่างจากวงจรแอนะล็อก สัญญาณความเร็วต่ำ และขั้วต่อ กฎนี้ใช้กับทั้งแผงวงจรพิมพ์และการจัดวางส่วนประกอบภายในอุปกรณ์ ควรหลีกเลี่ยงเค้าโครงที่วางสายเคเบิลมัดรอบตัวสะท้อนเสียงหรือไมโครคอนโทรลเลอร์ เนื่องจากสายเคเบิลเหล่านี้จะรวบรวมเสียงรบกวนและพกพาไปรอบๆ ดังนั้นการแบ่งเขตยังกำหนดตำแหน่งของตัวเชื่อมต่อบนแผงวงจรพิมพ์ด้วย
เครื่องมือออกแบบ PCB
มีเครื่องมือการออกแบบมากมายเพื่อรองรับการออกแบบโดยคำนึงถึงการปรับแต่ง EMC เป็นหลัก หนึ่งในวิธีการเหล่านี้ ดีไซน์สปาร์ค PCB เวอร์ชันล่าสุดซึ่งสนับสนุนการตรวจสอบกฎการออกแบบ (DRC) ในระหว่างการกำหนดเส้นทาง แทนที่จะดำเนินการตรวจสอบหลังจากการกำหนดเส้นทางเสร็จสมบูรณ์ สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อปรับแต่ง PCB ให้เหมาะสมกับต้นทุน เนื่องจากข้อขัดแย้งหรือข้อผิดพลาดใดๆ จะได้รับการส่งสัญญาณทันทีและสามารถแก้ไขได้ แน่นอนว่าการตรวจสอบเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์ของข้อมูลที่ระบุโดยผู้ออกแบบ แต่วิธีนี้ช่วยให้คุณเร่งกระบวนการกำหนดเส้นทางให้เร็วขึ้น และทำให้มีเวลามากขึ้นสำหรับปัญหาสำคัญอื่น ๆ
ในเวอร์ชัน 5 ดีไซน์สปาร์ค PCB ตรวจสอบออนไลน์กฎการออกแบบจะตรวจสอบส่วนประกอบใดๆ ที่ถูกเพิ่มหรือย้ายอันเป็นผลมาจากการดำเนินการแก้ไขแบบโต้ตอบ ตัวอย่างเช่น สายไฟทั้งหมดที่ต่อกับส่วนประกอบที่ถูกย้ายและสายไฟทั้งหมดที่เพิ่มโดยการกำหนดเส้นทางแบบแมนนวลจะถูกตรวจสอบ
เวอร์ชัน 5 ยังเพิ่มการรองรับรถโดยสารเพื่อให้สามารถจัดกลุ่มและกำหนดเส้นทางตัวนำได้อย่างง่ายดาย แทนที่จะดึงการเชื่อมต่อทั้งหมดในการออกแบบและเชื่อมต่อกับแต่ละพิน ผู้ออกแบบสามารถสร้างการออกแบบที่ไม่เกะกะได้โดยใช้บัสโดยการเพิ่มการเชื่อมต่อพินของส่วนประกอบเข้ากับบัสที่ใช้ส่งสัญญาณ
รูปที่ 1: การเพิ่มบัสบาร์ลงใน DesignSpark PCB เวอร์ชัน 5
ยางสามารถเปิดหรือปิดได้ บัสแบบปิดคือชุดของชื่อตัวนำที่กำหนดไว้ล่วงหน้าสำหรับบัสที่กำหนด และมีเพียงตัวนำเหล่านั้นเท่านั้นที่สามารถเชื่อมต่อกับบัสที่กำหนดได้ ในขณะที่บัสแบบเปิดสามารถรวมตัวนำใดๆ ก็ได้
แม้ว่าคุณสมบัติเหล่านี้เหมาะสมเมื่อกำหนดเส้นทางรถเมล์ แต่ก็สามารถใช้เพื่อกำหนดเส้นทางตัวนำอื่น ๆ บนแผงวงจรพิมพ์ได้ ความสามารถในการใช้บัสบาร์ในวงจรสามารถช่วยทำให้การออกแบบง่ายขึ้นและชัดเจนยิ่งขึ้นโดยการจัดกลุ่มตัวนำที่มีแนวโน้มที่จะเกิด EMI หลายตัวร่วมกับตัวนำส่งกลับกราวด์โดยรอบ ซึ่งจะช่วยลด EMI บนบอร์ดที่ได้รับการออกแบบ กฎที่ดีกฎคือห้ามใช้ตัวนำปล่อยสัญญาณ EMI ที่ด้านนอกของบอร์ด ซึ่งอาจเป็นเรื่องยากสำหรับบอร์ดสองชั้นขนาดเล็ก โดยการถอดวงจรที่ไม่ปล่อย EMF ออกจากตำแหน่งต่างๆ เช่น ขั้วต่อ วงจรรีโซเนเตอร์ รีเลย์ ไดรเวอร์รีเลย์ ซึ่งวงจรเหล่านี้สามารถถูกเหนี่ยวนำให้เกิดได้ การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้ายังช่วยปรับปรุงความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า
บทสรุป
การออกแบบ PCB ที่มีความเรียบง่ายที่จำเป็นในการลดต้นทุนถือเป็นงานที่ยากกว่าการใช้ประโยชน์จากความสมบูรณ์ของบอร์ดหลายชั้น
ปัญหา EMC บางอย่างสามารถแก้ไขได้โดยใช้ตัวเก็บประจุแบบคัปปลิ้งและเม็ดเฟอร์ไรต์เพื่อระงับสัญญาณใดๆ ที่อาจปล่อยออกมา แต่จะเพิ่มความซับซ้อนให้กับการออกแบบและเพิ่มต้นทุนการผลิต หากปัญหา EMI และ EMC สามารถลดลงได้ตามกฎการออกแบบที่เหมาะสมโดยใช้การพิจารณาการแบ่งเขตและการรบกวน การสร้างกริดไฟฟ้าและกราวด์สามารถให้การป้องกันในระดับเดียวกันในบอร์ดสองชั้นเท่าที่เป็นไปได้ในการออกแบบสี่หรือหกชั้น ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดต้นทุนการผลิตบอร์ดเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพ รวมถึงความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งช่วยลดต้นทุนอีกด้วย วงจรชีวิตอุปกรณ์.
เล็กน้อยเกี่ยวกับ "คราด" เมื่อออกแบบบอร์ด
ข้อผิดพลาดทั่วไปที่สุดในวงจรการเดินสายไฟในหลายรูปแบบ: ความจุการบล็อกตามแนวจ่าย "+" และ "-" ของ op-amp จะถูกโยนลงบนชั้นกราวด์ซึ่งอยู่ห่างจากกันนั่นคือปริมาณการใช้กระแสลูปของ ออปแอมป์ไหลผ่านชั้นกราวด์ ต้องวางภาชนะเหล่านี้เพื่อให้ระยะห่างระหว่างจุดเชื่อมต่อกับชั้นดินน้อยที่สุด การบล็อกความถี่สูง - ตัวเก็บประจุ SMD ขนาด 1206 และด้วยทักษะบางอย่าง - 1210 ก็สามารถใส่ไว้ใต้ตัวเรือน DIP-8 ได้อย่างง่ายดาย โดยธรรมชาติแล้วพื้นที่ของวงจรกระแสที่เกิดขึ้นก็ควรมีน้อยที่สุดเช่นกัน .
ตัวต้านทานในวงจรกำลังของไอซีแต่ละตัวทำให้การเดินสายง่ายขึ้นมากเพราะว่า ทำหน้าที่เป็นจัมเปอร์และอนุญาตให้วางแหล่งจ่ายไฟ "+" และ "-" ใกล้กัน ซึ่งเป็นที่ต้องการอย่างมากในการลดการปล่อยกระแสสัญญาณ/เอาท์พุตจากวงจรไฟฟ้า
นอกจากนี้ยังมีวิธีการที่หรูหรา (แต่ใช้แรงงานมาก) ในการระงับการรบกวนของกราวด์โดยไม่ต้องแยกกราวด์อย่างชัดเจน ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อใช้บอร์ดสองด้าน - การอนุรักษ์สูงสุดชั้นทึบของ "กราวด์" ที่ด้านหนึ่ง (นั่นคือ จริงๆ แล้วเป็นโครงร่างวงจรชั้นเดียวที่อีกด้านหนึ่ง โดยมี "จัมเปอร์ขั้นต่ำ") เป็นการวิเคราะห์อย่างละเอียดเกี่ยวกับรูปทรงของการไหลของกระแสพลังงานตามระนาบกราวด์นี้ และการหาจุดเท่ากันคือ จุด ความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างนั้นเมื่อกระแสไหลผ่านพื้นในวงจรกำลัง/โหลด ยังคงอยู่ใกล้ศูนย์ จุดเหล่านี้ใช้เป็นหมุดกราวด์ "สัญญาณ" ประเภทของรูปทรงการไหลของกระแสสามารถเปลี่ยนแปลงได้หากจำเป็น โดยการแนะนำการตัดเพิ่มเติมหรือในทางกลับกัน โดยการสร้างจัมเปอร์ในส่วนของชั้นดินที่เกิดขึ้นตามเงื่อนไขของสายไฟ
การศึกษาประเด็นปัญหาของโทโพโลยี/กระแสปัจจุบันที่ละเอียดที่สุด ฯลฯ ดำเนินการเมื่อสร้างวิธีการออกแบบอุปกรณ์ที่ทนทานต่อพัลส์ EMP ที่เกิดจากการระเบิดของอาวุธนิวเคลียร์หรือเครื่องกำเนิด EMP แบบพัลส์ น่าเสียดายที่สิ่งพิมพ์ในหัวข้อนี้มีกระจัดกระจายและยิ่งไปกว่านั้นพวกเขามักจะยัง "อยู่ใต้โต๊ะ" ฉันสแกนบทความที่มีภาพประกอบบทความหนึ่งแล้ว แต่ไม่สามารถแนบได้ที่นี่ - เลือกขีดจำกัดจำนวนไฟล์แนบแล้ว
เกี่ยวกับการออกแบบของ PP
ควรสังเกตทันทีว่าแนวทางที่ตรงไปตรงมาในบางครั้ง - "ยิ่งมีเลเยอร์มากเท่าไหร่ก็ยิ่งดี" - ใช้ไม่ได้กับวงจรแอนะล็อกล้วนๆ (และดิจิทัลบางส่วน) มีปัจจัยที่เกี่ยวข้องมากเกินไป
PP ชั้นเดียว/สองชั้นบน getinax/ไฟเบอร์กลาส ที่ไม่มีรูเคลือบโลหะ - ปัจจุบันเพียงพอสำหรับมากเท่านั้น อุปกรณ์ง่ายๆในซีรีย์ใหญ่ (>>10,000) ข้อเสียเปรียบหลักคือความน่าเชื่อถือต่ำในสภาวะการทำงานที่รุนแรง (เนื่องจากการลอก แผ่นสัมผัส/ตัวนำระหว่างการสั่นสะเทือนทางกลและรอบความร้อน การสะสมของความชื้น/ฟลักซ์ผ่านผนังรู) ตลอดจนความซับซ้อน (และต้นทุนสูง) คุณภาพเดินสายไฟบางส่วน วงจรที่ซับซ้อน- ความหนาแน่นในการติดตั้งต่ำ (โดยปกติจะไม่เกิน 3...4 พินต่อตารางเซนติเมตรของพื้นที่บอร์ดทั้งหมด) ข้อดีคือความเรียบง่ายมากและต้นทุนการผลิตต่ำ (ด้วย ปริมาณมากและมาตรฐานการออกแบบประมาณ 0.38 มม. - น้อยกว่า 0.3 ดอลลาร์/ตร.ม. dm) เนื่องจากขาดการเคลือบโลหะและมีความเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนรูเจาะด้วยการเจาะรู
ข้อกำหนดในการเพิ่มความหนาแน่นในการติดตั้งในขณะที่รักษาความน่าเชื่อถือในการผลิตแพ็คเกจ BGA และอุปกรณ์พกพาที่นำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยี microvia เมื่อนอกเหนือไปจากแบบธรรมดา (ผ่าน) ผ่านรูบนกระดานด้านหนึ่งหรือทั้งสองข้างแล้ว blind via via จะเกิดขึ้น ( โดยปกติจะใช้เลเซอร์) ไปยังชั้นที่เคลือบด้วยโลหะในรอบเดียวโดยมีการเคลือบโลหะของรูทะลุ ขนาดของแผ่นสัมผัสสำหรับการเปลี่ยนผ่าน (0.2...0.3 มม.) นั้นเล็กกว่ารูทะลุมาก ดังนั้นเส้นทางในชั้นที่เหลือจะไม่ถูกรบกวน นอกจากนี้ ในบางกรณีสามารถวางไมโครเวียบนหน้าสัมผัสขององค์ประกอบ SMD ได้โดยไม่ต้องเสี่ยงที่ชิ้นส่วนโลหะบัดกรีจะหลุดออกจากรูที่เห็นได้ชัดเจน เนื่องจากมีขนาดเล็กและความลึก (ไม่เกิน 0.1...0.15 มม.) สิ่งนี้จะเพิ่มความหนาแน่นของสายไฟอย่างมากเพราะว่า ตามกฎแล้ว ไม่สามารถวางจุดแวะธรรมดาบนแผ่นอิเล็กโทรดขององค์ประกอบ SMD ได้ ไมโครเวียสามารถก่อตัวเป็นชั้นในได้ แต่การผลิตจะยากกว่าและมีราคาแพงกว่ามาก
คำไม่กี่คำเกี่ยวกับความหนาของทองแดงและการเคลือบบอร์ด ส่วนหลักของบอร์ดทำจากวัสดุที่มีความหนาฟอยล์ 35, 18 และ 9 ไมครอนในขณะที่การเคลือบโลหะของรูบนชั้นนอกจะมีการเติมทองแดงอีก 15-25 ไมครอน (ควรมี ~ 20 ไมครอนใน หลุม) บอร์ดที่มีมาตรฐานการออกแบบ 0.127 หรือน้อยกว่า มักจะทำจากวัสดุที่มีความหนาของฟอยล์ประมาณ 9 ไมครอน (ฟอยล์ที่บางกว่า การบิดเบือนน้อยลงรูปร่างของรูปแบบเนื่องจากการตัดด้านล่างของตัวนำด้านข้าง) ไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับ “หน้าตัดเล็ก ๆ ของทองแดง” เพราะ ตัวนำที่พิมพ์ออกมาในมุมมอง ระบายความร้อนได้ดีอนุญาตให้มีความหนาแน่นกระแสไฟสูงกว่า (~ 100 A/ตร.มม.) มากกว่าลวดติดตั้ง (3...10 A/ตร.มม.) ความหนาขั้นสุดท้ายในชั้นนอกเนื่องจากการสะสมของทองแดงในระหว่างการทำให้เป็นโลหะของรู ตามธรรมชาติแล้วจะมากกว่าความหนาของฟอยล์ดั้งเดิม ความต้านทานของตัวนำแบบแบนขึ้นอยู่กับรูปทรงของมันในแง่ของ กฎหมายง่ายๆ: ความต้านทานกำลังสอง x จำนวนกำลังสอง ความต้านทานของสี่เหลี่ยมจัตุรัสไม่ได้ขึ้นอยู่กับขนาดสัมบูรณ์ แต่ขึ้นอยู่กับความหนาและค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุเท่านั้น นั่นคือความต้านทานของตัวนำที่มีความกว้าง 0.25 มม. และความยาว 10 มม. (เช่น 40 สี่เหลี่ยม) เท่ากับความต้านทานของตัวนำที่มีความกว้าง 2.5 และความยาว 100 สำหรับฟอยล์ทองแดง 35 ไมครอนจะมีค่าประมาณ 0.0005 โอห์ม /สี่เหลี่ยม. บนกระดานอุตสาหกรรม เมื่อทำการเจาะรูโลหะบนฟอยล์ ชั้นทองแดงเพิ่มเติมจะถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ความต้านทานของสี่เหลี่ยมจัตุรัสลดลงอีก 20 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับที่กล่าวมาข้างต้น การบำรุงรักษา แม้แต่ "ไขมัน" ก็มีผลเพียงเล็กน้อยต่อความต้านทาน จุดประสงค์คือเพื่อเพิ่มความจุความร้อนของตัวนำเพื่อไม่ให้เกิดไฟไหม้จากกระแสไฟช็อตในระยะสั้น ด้วยการใช้การแก้ไขโฟโตมาสก์ (เช่น การแนะนำการแก้ไขสำหรับการตัดส่วนล่าง) และการกัดแบบแอนไอโซทรอปิก ผู้ผลิตจึงสามารถรับประกันการผลิตบอร์ดที่มีความหนาของฟอยล์ดั้งเดิมได้สูงสุดถึง 30-40% ของมาตรฐานการออกแบบ เช่น เมื่อใช้ฟอยล์ที่หนาที่สุด 105 ไมครอน (และคำนึงถึงการสะสมของทองแดง - ประมาณ 125-130 ไมครอน) มาตรฐานการออกแบบอาจมีตั้งแต่ 0.3...0.35 มม.
ข้อจำกัดที่สำคัญยิ่งขึ้นสำหรับ วงจรไฟฟ้าก็คือว่า ปัจจุบันที่อนุญาตที่ผ่านรูทะลุนั้นขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นหลัก เนื่องจากความหนาของการเคลือบโลหะในนั้นมีขนาดเล็ก (15...25 μm) และตามกฎแล้วไม่ได้ขึ้นอยู่กับความหนาของฟอยล์ สำหรับรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 มม. และมีความหนาของบอร์ด 1.5 มม. กระแสไฟที่อนุญาตคือประมาณ 0.4 A สำหรับ 1 มม. - ประมาณ 0.75 A หากจำเป็นต้องส่งกระแสไฟฟ้าผ่านรูมากขึ้น วิธีแก้ปัญหาที่สมเหตุสมผลจะเป็นดังนี้ เพื่อใช้ไม่ใช่รูขนาดใหญ่ แต่เป็นชุดรูเล็ก ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากวางหนาแน่นในรูปแบบ "กระดานหมากรุก" หรือ "รังผึ้ง" - ที่จุดยอดของตารางหกเหลี่ยม จุดแวะซ้ำยังให้ประโยชน์ในด้านความน่าเชื่อถือ ดังนั้นจึงมักใช้ในวงจรวิกฤติ (รวมถึงวงจรสัญญาณ) เมื่อพัฒนาอุปกรณ์สำหรับการใช้งานที่สำคัญอย่างยิ่ง (เช่น ระบบช่วยชีวิต)
การเคลือบตัวนำบอร์ดสามารถเป็นฉนวนและ/หรือป้องกันได้ “หน้ากากประสาน” คือการเคลือบฉนวนป้องกันซึ่งมีหน้าต่างเกิดขึ้นที่แผ่นสัมผัส ตัวนำอาจเป็นทองแดงหรือหุ้มด้วยชั้นโลหะที่ป้องกันการกัดกร่อน (ดีบุก/ตะกั่ว นิกเกิล ทอง ฯลฯ) การเคลือบแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสีย การเคลือบอาจเป็นชั้นบาง โดยมีความหนาเพียงเศษเสี้ยวไมครอน (โดยปกติจะเป็นสารเคมี) และชั้นหนา (กัลวานิก, การชุบร้อน) วิธีที่ดีที่สุดคือใช้หน้ากากบัดกรีกับทองแดงเปลือยหรือการเคลือบชั้นบาง ๆ เมื่อนำไปใช้กับรอยกระป๋องจะยึดเกาะได้แย่กว่าและในระหว่างการบัดกรีจะเกิดเอฟเฟกต์ของเส้นเลือดฝอย - การบัดกรี/การแยกหน้ากาก การชุบทองมีทั้งสองแบบ เคมี (บาง) และกัลวานิก (ต้องการ การเชื่อมต่อไฟฟ้าบนขั้วต่อ) ในการผลิตขนาดใหญ่ ตัวเลือกในการเคลือบแผ่นสัมผัสทองแดงบริสุทธิ์ (ไม่เคลือบ) ของบอร์ดที่มีสารเคลือบเงาคล้ายฟลักซ์ (เคลือบออร์แกนิก) ก็เป็นที่นิยมเช่นกัน การเลือกประเภทการเคลือบขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการติดตั้งและประเภทของชิ้นส่วน สำหรับการติดตั้งด้วยตนเอง (และอัตโนมัติสำหรับชิ้นส่วนขนาดมาตรฐาน 0805 และใหญ่กว่า) ในกรณีส่วนใหญ่ ตัวเลือกที่ดีที่สุด- แผ่นเคลือบร้อน (HASL) ด้วยหน้ากากทองแดง สำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กและการติดตั้งอัตโนมัติ หากไม่มีข้อกำหนดสำหรับการรั่วไหลบนบอร์ดในระดับต่ำเป็นพิเศษ ให้ทำอย่างใดอย่างหนึ่ง ตัวเลือกที่ดีที่สุด- เคมีภัณฑ์ (แช่) ทองคำ (Flash Gold) หรือดีบุกแช่ ทองคำเคมีมีราคาถูกมากในโลกปกติ เช่นเดียวกับการชุบร้อน และในขณะเดียวกันก็ให้ที่นั่งสำหรับธาตุต่างๆ อย่างสมบูรณ์แบบ โดยไม่ต้องใช้ตุ่มประสาน อย่างไรก็ตามเมื่อผลิตแผงวงจรในสหพันธรัฐรัสเซียมักจะดีกว่าที่จะสั่งการเคลือบไม่ใช่ด้วยทองคำแช่ แต่ใช้ดีบุก - โซลูชันของมันไม่ได้ช่วยอะไรมากนัก เมื่อบัดกรีบอร์ดที่มีการเคลือบบาง รวมถึง Flash Gold จะต้องบัดกรีอย่างรวดเร็วและ/หรือเติมด้วยฟลักซ์ที่เป็นกลางเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันของทองแดงผ่านรูของการเคลือบ และเมื่อทำการบัดกรีอัตโนมัติ ขอแนะนำให้ใช้สภาพแวดล้อมก๊าซที่เป็นกลางด้วย (ไนโตรเจน, ฟรีออน)
ด้านล่างนี้เป็นวรรณกรรมที่เข้าใจได้มากที่สุด (ในความคิดของฉัน) ปัญหานี้รวมถึงตัวอย่างแบบสองชั้น บอร์ดคอมพิวเตอร์เครื่องวัดไมโครโปรไฟล์ (โปรไฟล์) ซึ่งเป็นมาตรการเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของโทโพโลยีถูกนำไปใช้โดยไม่ต้องคลั่งไคล้เพียงบางส่วนเท่านั้น อย่างไรก็ตามสิ่งนี้เพียงพอที่จะให้ความละเอียดของอะตอมหลาย ๆ ตัวโดยไม่มีการป้องกันใด ๆ ในพีซีที่ใช้งานได้ซึ่งมีเสียงรบกวน (และส่วนกำลังของมันเอง - การควบคุมมอเตอร์สับเปลี่ยน) หลายครั้งเกินข้อกำหนดของข้อกำหนดทางเทคนิค ( op-amps ที่ใช้มีเพียง TL084/LM324 เท่านั้น) อุปกรณ์ดังกล่าวถูกผลิตจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ และเป็นเครื่องวัดโปรไฟล์เพียงเครื่องเดียวที่มีความแม่นยำระดับ 1 ในสหพันธรัฐรัสเซีย
ผู้ใช้ฟอรั่ม: เซีย_2
ผลกำไรจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคนั้นตึงตัว และผู้ผลิตก็กำลังดิ้นรนเพื่อรักษาไว้ ต้นทุนต่ำผลิตภัณฑ์เพื่อรักษาความสามารถในการแข่งขัน ด้วยเหตุผลนี้ พวกเขาต้องการให้นักพัฒนาใช้แผงวงจรพิมพ์ (PCB) และส่วนประกอบราคาประหยัด ในขณะที่ยังคงรักษาฟังก์ชันการทำงานที่ต้องการของอุปกรณ์ไว้ ผู้ผลิตเชื่อว่าการรับรองความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) ในการออกแบบ PCB และการใช้ส่วนประกอบด้วย ระดับสูง EMC เป็นสินค้าหรูหราที่พวกเขาไม่สามารถจ่ายได้
หลายคนเชื่อว่าปัญหาของ EMC สามารถแก้ไขได้เมื่อสิ้นสุดวงจรการพัฒนาโดย ส่วนประกอบเพิ่มเติม, ระงับการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่ชัดเจนเสมอไปว่าต้นทุนของการแก้ไขดังกล่าวในขั้นตอนสุดท้ายของการพัฒนาจะสูงกว่าต้นทุนในการรับรองความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าหลายเท่า ระยะเริ่มแรกการออกแบบเมื่อสร้างซอฟต์แวร์ ดังนั้นความปรารถนาที่จะลดต้นทุนของวัสดุและส่วนประกอบจะส่งผลให้ต้นทุนของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นอย่างมาก
ในการพัฒนาแผงวงจรพิมพ์ที่มีสัญญาณรบกวนต่ำและมีความไวต่อการรบกวนน้อยที่สุด ประการแรกจำเป็นต้องจัดระเบียบวงจรกราวด์อย่างเหมาะสม และประการที่สอง เพื่อจัดวางแผงวงจรพิมพ์ให้ถูกต้อง สำหรับ PCB ใด ๆ เป็นที่พึงปรารถนาที่จะมีความต้านทานกราวด์ขั้นต่ำเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสไหลอย่างมีประสิทธิภาพเมื่อเกิดการรบกวน ในทางกลับกันมันเป็นเลย์เอาต์ที่มีความสามารถนั่นคือ ข้อกำหนดเบื้องต้นการสร้าง PCB ที่ดี การกำหนดเส้นทางที่เหมาะสมไม่เพียงแต่ลดอิมพีแดนซ์ของตัวนำเท่านั้น แต่ยังหลีกเลี่ยงการคัปปลิ้งอิมพีแดนซ์ทั่วไปอีกด้วย
PCB ความถี่สูง: วงจรดิจิตอลและสัญญาณรบกวน
ดิจิตอล วงจรรวม(ไอซี) ที่มีลอจิกเกตเป็นแหล่งที่มา เสียงแรงกระตุ้นเนื่องจากความล่าช้าในการปิดทรานซิสเตอร์ แต่ละครั้งที่ลอจิกเกตเปลี่ยนสถานะ พัลส์สั้นๆ ของกระแสจะไหลผ่าน ทรานซิสเตอร์เสริมขั้นตอนการส่งออก ความเหนี่ยวนำของเส้นทางกราวด์ไม่อนุญาตให้กระแสเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันซึ่งนำไปสู่แรงดันไฟกระชาก
เพื่อลดผลกระทบจากการรบกวนดังกล่าวทั้งหมด วงจรดิจิตอลต้องมีความต้านทานกราวด์ขั้นต่ำ แถมยังติดกันอีกด้วย ชิปลอจิกต้องติดตั้งส่วนประกอบแยกส่วนเพื่อให้แน่ใจว่าเส้นทางการไหล กระแสพัลส์จะไม่ขยายไปยังแหล่งจ่ายไฟ Vcc
ความต้านทานกราวด์สามารถลดลงได้หลายวิธี: โดยลดการเหนี่ยวนำของเส้นทางนำไฟฟ้า, ลดพื้นที่ของลูปปัจจุบัน, และลดความยาวของเส้นทางที่กระแสไหลผ่าน ซึ่งสามารถทำได้บางส่วนโดยการแยกส่วนประกอบที่อยู่ใกล้กับชิปลอจิกแต่ละตัว
การลดการเหนี่ยวนำของตัวนำกราวด์
ความเหนี่ยวนำของตัวนำเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความยาวของตัวนำ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องลดความยาวของแทร็กที่กระแสพัลส์ไหล นอกจากนี้ยังสามารถลดการเหนี่ยวนำเพิ่มเติมได้โดยการเพิ่มความกว้างของร่องรอยกำลัง น่าเสียดายที่ตัวเหนี่ยวนำแปรผกผันกับความกว้างของเส้นลวด และวิธีนี้ไม่ได้ผลมากนัก ส่งผลให้เป็นความยาวของเส้นทางที่ยาวที่สุด ปัจจัยสำคัญจากมุมมองของการรับรองความเหนี่ยวนำขั้นต่ำ
หากเราละเลยการเหนี่ยวนำร่วมกัน ค่าความเหนี่ยวนำที่เท่ากันของรางขนานที่เหมือนกันสองรางจะเท่ากับครึ่งหนึ่ง ในกรณีของรางขนาน 4 ราง ค่าความเหนี่ยวนำที่เท่ากันจะน้อยกว่าสี่เท่า อย่างไรก็ตาม การใช้วิธีนี้มีข้อจำกัด ความจริงก็คือถ้าแทร็กอยู่ใกล้กัน ความเหนี่ยวนำซึ่งกันและกันจะเข้าใกล้การเหนี่ยวนำตัวเอง และการเหนี่ยวนำที่เท่ากันจะไม่ลดลง อย่างไรก็ตาม ถ้าร่องรอยถูกเว้นระยะห่างเป็นสองเท่าของความกว้าง สามารถลดความเหนี่ยวนำลงได้ 25%
ดังนั้นใน วงจรความถี่สูงควรจัดให้มีเส้นทางคู่ขนานทางเลือกให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับการไหลของกระแสน้ำโลก หากเราเพิ่มจำนวนตัวนำอย่างไม่สิ้นสุด ในที่สุดเราก็จะมาถึงชั้นดินต่อเนื่องกัน โดยใช้ดินแยกเป็นชั้นๆ บอร์ดหลายชั้นช่วยให้คุณสามารถแก้ไขปัญหาจำนวนมากได้ในคราวเดียว
ถ้า เรากำลังพูดถึงเกี่ยวกับบอร์ดสองชั้นดังนั้นผลลัพธ์ที่ยอมรับได้สามารถทำได้โดยการใช้กราวด์ในรูปแบบของตาราง (รูปที่ 1) ในกรณีนี้ ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือเมื่อเส้นทางกราวด์วิ่งใต้วงจรไมโครแต่ละวงจรตลอดความยาวทั้งหมด อนุญาตให้ใช้ขั้นตอนกริดแนวตั้ง เท่ากับความยาวเป็น. เส้นแนวตั้งและแนวนอนสามารถอยู่ฝั่งตรงข้ามของบอร์ดได้ แต่ต้องเชื่อมต่อที่โหนดกริดโดยใช้จุดแวะ
ข้าว. 1. พื้นดินมีลักษณะเป็นตาราง
ปรากฎว่าหากในแผงวงจรพิมพ์สองด้านธรรมดาที่มี 15 ไมโครวงจร กราวด์ถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของตาราง เสียงกราวด์จะลดลงสิบเท่า ดังนั้น PCB สองชั้นทั้งหมดด้วย ชิปดิจิตอลควรใช้วิธีแก้ปัญหานี้
การลดพื้นที่ลูปปัจจุบัน
อีกวิธีในการลดการเหนี่ยวนำคือการลดพื้นที่เส้นทางการไหลของกระแส แผงวงจรพิมพ์ที่มีวงเปิดขนาดใหญ่ (รูปที่ 2 ก) เป็นเครื่องกำเนิดสัญญาณรบกวนที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้วงจรเองก็จะมีความไวต่อสนามแม่เหล็กภายนอกด้วย
พิจารณาวงจรกำลังที่ประกอบด้วยเส้นขนานที่เหมือนกันสองเส้น ได้แก่ เส้นติดตามกำลัง Vcc และเส้นติดตามกราวด์ GND ซึ่งกระแสไหลในทิศทางตรงกันข้าม ความเหนี่ยวนำรวม (Lt) คำนวณโดยใช้สูตร 1:
Lt = 2 (ล - ม) (1)
โดยที่ L คือการเหนี่ยวนำของแต่ละแทร็ก และ M คือการเหนี่ยวนำร่วมกัน
หากวาง Vcc และการติดตามกราวด์ไว้ใกล้กัน ความเหนี่ยวนำร่วมจะถูกขยายให้สูงสุด และการเหนี่ยวนำที่มีประสิทธิผลจะลดลงเกือบครึ่งหนึ่ง ตามหลักการแล้ว บน PCB การติดตาม Vcc ควรทำงานขนานกับการติดตามกราวด์ ซึ่งจะช่วยลดพื้นที่ของลูปปัจจุบันและช่วยแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเสียงรบกวนและความไวต่อการรบกวน
ในรูป 2a แสดงโครงร่างแผงวงจรพิมพ์ที่ไม่สำเร็จ และรูปที่ 1 2 b แสดงเวอร์ชันที่ปรับปรุงแล้ว ด้วยการลดพื้นที่ลูป จึงเป็นไปได้ที่จะลดความยาวของแทร็กและเพิ่มความเหนี่ยวนำซึ่งกันและกัน ซึ่งทำให้สามารถปล่อยก๊าซเรือนกระจกและความไวต่อการรบกวนน้อยลง
ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน
ในรูป 3 และร่องรอย Vcc และกราวด์ตั้งอยู่ใกล้กัน อย่างไรก็ตาม เส้นทางกระแสพัลส์ที่เริ่มต้นและสิ้นสุดที่แหล่งจ่ายไฟจะก่อให้เกิดวงวนขนาดใหญ่ (พื้นที่สีเขียวในรูป) ที่สามารถทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้ หากวางตัวเก็บประจุแยกวงจร Cc เซรามิกไว้ใกล้กับ IC แต่ละตัวที่เชื่อมต่อระหว่าง Vcc และกราวด์ มันจะทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบบัฟเฟอร์เพื่อจ่ายพลังงานให้กับ IC ในระหว่างเวลาสวิตชิ่ง ซึ่งจะช่วยลดเส้นทางการไหลของกระแส
ข้าว. 3. ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน
ตามหลักการแล้ว ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนควรมีประมาณ 1 nF ควรใช้ตัวเก็บประจุแบบเซรามิกเนื่องจากมีความสามารถในการส่งประจุที่สูงมาก ความเร็วสูง- กระแสคายประจุสูงและการเหนี่ยวนำตัวเองต่ำทำให้พวกเขา ทางเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับการแยกแหล่งจ่ายไฟ
การเชื่อมต่ออิมพีแดนซ์ในแผงวงจรพิมพ์
ในรูป รูปที่ 4 แสดงตัวอย่างการเชื่อมต่ออิมพีแดนซ์โดยใช้กำลังร่วมและรางกราวด์ ในโครงการนี้ เครื่องขยายเสียงแบบอะนาล็อกแบ่งปันกำลังและบัสภาคพื้นดินร่วมกับลอจิกเกต อิมพีแดนซ์ของแทร็กจะแสดงเป็นองค์ประกอบแบบก้อน (Zg และ Zs) ที่ความถี่ที่สูงขึ้น อิมพีแดนซ์ของแทร็กจะเพิ่มขึ้นหลายเท่า สิ่งนี้เกิดขึ้นไม่เพียงเนื่องจากการเพิ่มขึ้นขององค์ประกอบอุปนัย แต่ยังเนื่องมาจากการเพิ่มขึ้นของความต้านทานที่เกิดจากผลกระทบของผิวหนัง
ข้าว. 4. การมีเพศสัมพันธ์ความต้านทานทั่วไป
ดังที่เราเห็นก่อนหน้านี้ แรงดันไฟกระชากจะเกิดขึ้นทุกครั้งที่มีการเปลี่ยนลอจิกเกต ส่วนหนึ่งของความต้านทานกราวด์ (Zg3) นั้นเป็นเรื่องปกติสำหรับทั้งแอมพลิฟายเออร์และลอจิกเกต ดังนั้นแอมพลิฟายเออร์จะเห็นว่าพัลส์แรงดันไฟฟ้านี้เป็นสัญญาณรบกวนในแหล่งจ่ายไฟ สัญญาณรบกวนนี้สามารถถ่ายโอนไปยังวงจรเครื่องขยายเสียงได้โดยตรงผ่านกำลังไฟฟ้าเข้าหรือผ่านอิมพีแดนซ์ร่วม Zg3 เป็นผลให้สัญญาณรบกวนจะปรากฏขึ้นโดยตรงที่อินพุตของเครื่องขยายเสียง หากต้องการลดการคัปปลิ้งอิมพีแดนซ์รวม คุณต้องลดค่าอิมพีแดนซ์รวมหรือกำจัดค่าดังกล่าวออกทั้งหมด
การกำจัดความต้านทานรวม
ความต้านทานโดยรวมสามารถกำจัดได้โดยใช้การเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ แผนการที่แตกต่างกันณ จุดหนึ่ง (“ดาว”) ดังแสดงในรูปที่ 5 ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องจัดกลุ่มวงจรตามระดับเสียงของตัวเองและความไวต่อการรบกวน สามารถใช้ได้ในแต่ละกลุ่ม ยางทั่วไปแต่สายไฟของแต่ละกลุ่มเชื่อมต่อกันที่จุดเดียว การเชื่อมต่อนี้เรียกว่าไฮบริด แนวทางที่สองคือการใช้แหล่งจ่ายไฟแยกกันสำหรับวงจรแต่ละกลุ่ม ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการแยกระหว่างวงจรให้ดียิ่งขึ้น
ข้าว. 5. การเชื่อมต่อ ณ จุดหนึ่ง
