Որո՞նք են PCB-ի երթուղավորման կարևոր կանոնները, որոնք պետք է հետևել բարձր արագությամբ փոխարկիչներ օգտագործելիս:

Արդյո՞ք AGND և DGND գրունտային շերտերը պետք է առանձնացվեն:

Պարզ պատասխանն այն է, որ դա կախված է իրավիճակից, իսկ մանրամասն պատասխանն այն է, որ դրանք սովորաբար առանձնացված չեն:Քանի որ շատ դեպքերում, հողի շերտը բաժանելը միայն կբարձրացնի վերադարձի հոսանքի ինդուկտիվությունը, որն ավելի շատ վնաս է բերում, քան օգուտ:V = L(di/dt) բանաձևը ցույց է տալիս, որ ինդուկտիվության աճի հետ լարման աղմուկը մեծանում է:Եվ քանի որ միացման հոսանքը մեծանում է (քանի որ փոխարկիչի նմուշառման արագությունը մեծանում է), լարման աղմուկը նույնպես կավելանա:Հետեւաբար, հողային շերտերը պետք է միացվեն միասին:

Օրինակ՝ որոշ կիրառություններում, ավանդական դիզայնի պահանջներին համապատասխանելու համար, ավտոբուսի կեղտոտ հզորությունը կամ թվային միացումները պետք է տեղադրվեն որոշակի հատվածներում, բայց նաև չափի սահմանափակումների պատճառով, ինչը թույլ է տալիս, որ տախտակը չկարողանա հասնել լավ դասավորության բաժանման: գործը, առանձին հիմնավորող շերտը լավ կատարման հասնելու բանալին է:Այնուամենայնիվ, որպեսզի ընդհանուր դիզայնը արդյունավետ լինի, այս հիմնավորող շերտերը պետք է միացված լինեն տախտակի վրա ինչ-որ տեղ կամրջով կամ միացման կետով:Հետևաբար, միացման կետերը պետք է հավասարաչափ բաշխվեն տարանջատված հիմքերի շերտերի վրա:Ի վերջո, PCB-ի վրա հաճախ կլինի միացման կետ, որը դառնում է լավագույն տեղը վերադարձող հոսանք անցնելու համար՝ առանց կատարողականի վատթարացման:Այս միացման կետը սովորաբար գտնվում է փոխարկիչի մոտ կամ դրա տակ:

Էլեկտրամատակարարման շերտերը նախագծելիս օգտագործեք այս շերտերի համար հասանելի բոլոր պղնձի հետքերը:Հնարավորության դեպքում թույլ մի տվեք, որ այս շերտերը կիսվեն հավասարեցումներով, քանի որ լրացուցիչ հավասարեցումները և միջանցքները կարող են արագ վնասել էլեկտրամատակարարման շերտը՝ այն բաժանելով ավելի փոքր մասերի:Ստացված նոսր հզորության շերտը կարող է սեղմել ընթացիկ ուղիները, որտեղ դրանք առավել անհրաժեշտ են, մասնավորապես՝ փոխարկիչի հոսանքի կապում:Շրջանակների և գծերի միջև հոսանքը սեղմելը բարձրացնում է դիմադրությունը՝ առաջացնելով լարման փոքր անկում փոխարկիչի հոսանքի կապումներում:

Վերջապես, էլեկտրամատակարարման շերտի տեղադրումը չափազանց կարևոր է:Երբեք մի դրեք աղմկոտ թվային էներգիայի սնուցման շերտը անալոգային էներգիայի մատակարարման շերտի վրա, այլապես դրանք կարող են միանալ, թեև դրանք տարբեր շերտերի վրա են:Համակարգի արդյունավետության վատթարացման վտանգը նվազագույնի հասցնելու համար դիզայնը պետք է առանձնացնի այս տեսակի շերտերը, այլ ոչ թե հնարավորության դեպքում դրանք իրար միացվի:

Կարո՞ղ է անտեսվել PCB-ի էներգիայի մատակարարման համակարգի (PDS) դիզայնը:

PDS-ի նախագծման նպատակն է նվազագույնի հասցնել լարման ալիքը, որն առաջանում է էներգիայի մատակարարման ընթացիկ պահանջարկին ի պատասխան:Բոլոր սխեմաները պահանջում են հոսանք, որոշները մեծ պահանջարկ ունեն, իսկ մյուսները, որոնք պահանջում են, որ հոսանք մատակարարվի ավելի արագ տեմպերով:Օգտագործելով ամբողջովին անջատված ցածր դիմադրողականության հզորությունը կամ հողային շերտը և լավ PCB շերտավորումը նվազագույնի է հասցնում լարման ալիքը՝ կապված սխեմայի ընթացիկ պահանջարկի հետ:Օրինակ, եթե դիզայնը նախատեսված է 1A անջատիչ հոսանքի համար, իսկ PDS-ի դիմադրությունը 10mΩ է, ապա առավելագույն լարման ալիքը 10մՎ է:

Նախ, PCB կույտի կառուցվածքը պետք է նախագծված լինի հզորության ավելի մեծ շերտերին աջակցելու համար:Օրինակ՝ վեցաշերտ կույտը կարող է պարունակել վերին ազդանշանային շերտ, առաջին գետնի շերտ, առաջին հզորության շերտ, երկրորդ հզորության շերտ, երկրորդ վերգետնյա շերտ և ստորին ազդանշանային շերտ:Առաջին գրունտային շերտը և էլեկտրամատակարարման առաջին շերտը նախատեսված են իրար մոտ գտնվող կառույցում, և այս երկու շերտերը միմյանցից 2-3 մղոն հեռավորության վրա են՝ ձևավորելու ներքին շերտի հզորություն:Այս կոնդենսատորի մեծ առավելությունն այն է, որ այն անվճար է և անհրաժեշտ է միայն նշել PCB-ի արտադրության նշումներում:Եթե ​​էլեկտրամատակարարման շերտը պետք է բաժանվի, և միևնույն շերտի վրա կան մի քանի VDD հոսանքի ռելսեր, ապա պետք է օգտագործվի էլեկտրամատակարարման հնարավոր ամենամեծ շերտը:Դատարկ անցքեր մի թողեք, բայց նաև ուշադրություն դարձրեք զգայուն սխեմաներին:Սա առավելագույնի կհասցնի VDD շերտի հզորությունը:Եթե ​​դիզայնը թույլ է տալիս լրացուցիչ շերտերի առկայությունը, ապա առաջին և երկրորդ էլեկտրասնուցման շերտերի միջև պետք է տեղադրվեն երկու լրացուցիչ հիմքեր:Միևնույն միջուկի 2-ից 3 մղոն հեռավորության դեպքում շերտավոր կառուցվածքի բնորոշ հզորությունը այս պահին կկրկնապատկվի:

Իդեալական PCB շերտավորման համար անջատող կոնդենսատորները պետք է օգտագործվեն էլեկտրամատակարարման շերտի մեկնարկային կետում և DUT-ի շուրջ, ինչը կապահովի, որ PDS դիմադրությունը ցածր է ամբողջ հաճախականության տիրույթում:0,001µF-ից մինչև 100µF կոնդենսատորների օգտագործումը կօգնի ծածկել այս տիրույթը:Պարտադիր չէ ամենուր կոնդենսատորներ ունենալ.Դոկային կոնդենսատորները ուղղակիորեն DUT-ի դեմ կխախտեն բոլոր արտադրական կանոնները:Եթե ​​նման խիստ միջոցներ են անհրաժեշտ, ապա միացումն այլ խնդիրներ ունի:

Մերկացած բարձիկների կարևորությունը (E-Pad)

Սա հեշտ ասպեկտ է, որը կարելի է անտեսել, բայց կարևոր է PCB-ի դիզայնի լավագույն կատարման և ջերմության ցրման հասնելու համար:

Բացահայտ պահոցը (Pin 0) վերաբերում է ժամանակակից գերարագ IC-ների մեծ մասի տակ գտնվող բարձիկին, և դա կարևոր միացում է, որի միջոցով չիպի ամբողջ ներքին հիմնավորումը միացված է սարքի տակ գտնվող կենտրոնական կետին:Բաց պահոցի առկայությունը թույլ է տալիս բազմաթիվ փոխարկիչներ և ուժեղացուցիչներ վերացնել գետնին փորելու անհրաժեշտությունը:Բանալին այս պահոցը PCB-ին զոդելիս կայուն և հուսալի էլեկտրական միացում և ջերմային միացում ստեղծելն է, հակառակ դեպքում համակարգը կարող է լրջորեն վնասվել:

Օպտիմալ էլեկտրական և ջերմային միացումներ բաց բարձիկների համար կարելի է ձեռք բերել՝ հետևելով երեք քայլին:Նախ, որտեղ հնարավոր է, բաց բարձիկները պետք է կրկնօրինակվեն յուրաքանչյուր PCB շերտի վրա, ինչը կապահովի ավելի հաստ ջերմային միացում ամբողջ հողի համար և, հետևաբար, ջերմության արագ ցրում, հատկապես կարևոր է բարձր հզորության սարքերի համար:Էլեկտրական կողմում դա կապահովի լավ ներուժի հավասարեցում բոլոր հիմնավորման շերտերի համար:Ներքևի շերտի վրա բացված բարձիկները վերարտադրելիս այն կարող է օգտագործվել որպես տարանջատման կետ և ջերմատախտակներ տեղադրելու տեղ:

Հաջորդը, բացված բարձիկները բաժանեք մի քանի նույնական հատվածների:Շաշկի տախտակի ձևը լավագույնն է և կարելի է ձեռք բերել էկրանի խաչաձև ցանցերի կամ զոդման դիմակների միջոցով:Վերահոսքի հավաքման ժամանակ հնարավոր չէ որոշել, թե ինչպես է զոդման մածուկը հոսում սարքի և PCB-ի միջև կապ հաստատելու համար, ուստի կապը կարող է առկա լինել, բայց անհավասար բաշխված, կամ ավելի վատ՝ կապը փոքր է և գտնվում է անկյունում:Բացահայտված բարձիկը ավելի փոքր հատվածների բաժանելը թույլ է տալիս յուրաքանչյուր տարածք ունենալ միացման կետ՝ այդպիսով ապահովելով սարքի և PCB-ի միջև հուսալի, հավասարաչափ կապ:

Ի վերջո, պետք է ապահովել, որ յուրաքանչյուր հատված ունի գետնին անցքից միացում:Տարածքները սովորաբար բավականաչափ մեծ են՝ մի քանի անցուղիներ պահելու համար:Նախքան հավաքելը, համոզվեք, որ յուրաքանչյուր միջանցք լցրեք զոդման մածուկով կամ էպոքսիդով:Այս քայլը կարևոր է ապահովելու համար, որ բաց ծածկույթի զոդման մածուկը հետ չի հոսում միջանցքների խոռոչներ, ինչը հակառակ դեպքում կնվազեցնի պատշաճ միացման հնարավորությունները:

PCB-ում շերտերի միջև խաչաձեւ միացման խնդիրը

PCB-ի նախագծման մեջ որոշ բարձր արագությամբ փոխարկիչների դասավորության լարերը անխուսափելիորեն կունենան մի շղթայի շերտ՝ խաչաձև զուգակցված մյուսի հետ:Որոշ դեպքերում զգայուն անալոգային շերտը (հոսանք, հող կամ ազդանշան) կարող է ուղղակիորեն բարձր աղմուկի թվային շերտի վերևում լինել:Դիզայներների մեծ մասը կարծում է, որ դա անտեղի է, քանի որ այս շերտերը տեղակայված են տարբեր շերտերի վրա:Արդյո՞ք սա այդպես է:Եկեք նայենք մի պարզ թեստին.

Ընտրեք հարակից շերտերից մեկը և ազդանշան ներարկեք այդ մակարդակում, այնուհետև միացրեք խաչաձև զուգակցված շերտերը սպեկտրային անալիզատորին:Ինչպես տեսնում եք, հարակից շերտին միացված շատ ազդանշաններ կան:Նույնիսկ 40 mils հեռավորության դեպքում, կա մի զգացում, որ հարակից շերտերը դեռ ձևավորում են հզորություն, այնպես որ որոշ հաճախականություններում ազդանշանը դեռևս զուգակցվելու է մի շերտից մյուսը:

Ենթադրելով, որ շերտի վրա բարձր աղմուկի թվային մասն ունի 1V ազդանշան բարձր արագությամբ անջատիչից, ապա առանց շարժիչ շերտը կտեսնի 1 մՎ ազդանշան, որը կցված է շարժվող շերտից, երբ շերտերի միջև մեկուսացումը 60 դԲ է:12-բիթանոց անալոգային-թվային փոխարկիչի (ADC) համար 2Vp-p լայնածավալ ճոճանակով, դա նշանակում է 2LSB (նվազ նշանակալի բիթ) միացում:Տվյալ համակարգի համար դա կարող է խնդիր չլինել, սակայն պետք է նշել, որ երբ լուծումը 12-ից 14 բիթ է ավելանում, զգայունությունը մեծանում է չորս գործակցով և այդպիսով սխալը մեծանում է մինչև 8LSB:

Խաչաձև/խաչշերտ զուգավորումն անտեսելը չի ​​կարող հանգեցնել համակարգի դիզայնի ձախողման կամ դիզայնի թուլացմանը, սակայն պետք է զգոն լինել, քանի որ երկու շերտերի միջև կարող է լինել ավելի շատ միացում, քան կարելի է ակնկալել:

Սա պետք է նշել, երբ թիրախային սպեկտրում հայտնաբերվում է աղմուկի կեղծ միացում:Երբեմն դասավորության լարերը կարող են հանգեցնել չնախատեսված ազդանշանների կամ շերտերի խաչաձև միացման տարբեր շերտերին:Նկատի ունեցեք սա զգայուն համակարգերը վրիպազերծելիս. խնդիրը կարող է ընկած լինել ներքևի շերտում:

Հոդվածը վերցված է ցանցից, եթե որևէ խախտում կա, խնդրում ենք կապ հաստատել ջնջելու համար, շնորհակալություն։