AGND жана DGND жер катмарлары бөлүнүшү керек?
Жөнөкөй жооп бул кырдаалга жараша болот, ал эми деталдуу жооп алар, адатта, бөлүнбөйт.Анткени, көпчүлүк учурларда, жер катмарын бөлүү жакшылыкка караганда көбүрөөк зыян алып келе турган кайтып келүүчү токтун индуктивдүүлүгүн гана жогорулатат.V = L(di/dt) формуласы индуктивдүүлүк жогорулаган сайын чыңалуу ызы-чуусу көбөйөрүн көрсөтөт.Жана которуштуруу агымы көбөйгөн сайын (анткени конвертордун тандоо ылдамдыгы жогорулайт), чыңалуу ызы-чуу да көбөйөт.Ошондуктан, жерге туташтыруу катмарлары бири-бирине туташтырылган болушу керек.
Мисалы, кээ бир тиркемелерде, салттуу дизайн талаптарын аткаруу үчүн, кир автобустун күчү же санариптик схемалар белгилүү бир аймактарга жайгаштырылышы керек, бирок ошондой эле өлчөмү боюнча чектөөлөр менен, такта жакшы бөлүштүрүүгө жетише албайт. учурда, өзүнчө жер катмары жакшы аткарууга жетүү үчүн ачкычы болуп саналат.Бирок, жалпы дизайн эффективдүү болушу үчүн, бул жерге туташтыргыч катмарлар тактанын кайсы бир жеринде көпүрө же байланыш чекити аркылуу бириктирилиши керек.Ошондуктан, туташтыруу чекиттери бөлүнгөн жер катмарлары боюнча бирдей бөлүштүрүлүшү керек.Акыр-аягы, көбүнчө PCBде туташуу түйүнү болот, ал токтун иштешинин начарлашына алып келбестен өтүп кетүү үчүн эң жакшы жер болуп калат.Бул байланыш чекити, адатта, конвертердин жанында же астында жайгашкан.
Электр менен жабдуу катмарларын долбоорлоодо, бул катмарлар үчүн жеткиликтүү болгон бардык жез издерин колдонуңуз.Мүмкүн болсо, бул катмарлардын тегиздөөлөрдү бөлүшүүсүнө жол бербеңиз, анткени кошумча тегиздөөлөр жана жолдор электр менен жабдуу катмарын кичинекей бөлүктөргө бөлүп, тез бузушу мүмкүн.Пайда болгон сейрек электр катмары учурдагы жолдорду эң керектүү жерге, тактап айтканда, конвертердин кубат төөнөгүчтөрүн кысып алат.Визалар менен тегиздөөлөрдүн ортосундагы агымды кысуу каршылыкты жогорулатып, конвертердин кубат төөнөгүчтөрүндө чыңалуунун бир аз төмөндөшүнө алып келет.
Акыр-аягы, электр менен жабдуу катмарын жайгаштыруу абдан маанилүү болуп саналат.Эч качан ызы-чуу санариптик кубат менен камсыздоо катмарын аналогдук электр менен жабдуу катмарынын үстүнө кошпоңуз, болбосо экөө башка катмарларда болсо дагы жупташы мүмкүн.Системанын иштешинин начарлашынын тобокелдигин азайтуу үчүн, дизайн мүмкүн болушунча катмарларды бириктирбей, бул типтеги катмарларды бөлүп алышы керек.
PCBдин энергия жеткирүү тутумунун (PDS) дизайнын этибарга албай коюуга болобу?
PDSтин дизайн максаты - электр менен камсыздоонун учурдагы суроо-талабына жооп катары пайда болгон чыңалуу толкунун азайтуу.Бардык схемалар токту талап кылат, айрымдары жогорку суроо-талапка ээ жана башкалары токтун ылдамыраак ылдамдыгын талап кылат.Толугу менен ажыратылган төмөнкү импеданстагы кубаттуулукту же жер катмарын жана жакшы ПХБ ламинациясын колдонуу чынжырдын учурдагы талабынан улам чыңалуунун толкунун азайтат.Мисалы, дизайн 1А өтүүчү ток үчүн иштелип чыккан жана PDS импедансы 10mΩ болсо, максималдуу чыңалуу толкуну 10mV болуп саналат.
Биринчиден, PCB стек структурасы сыйымдуулуктун чоңураак катмарларын колдоо үчүн иштелип чыгышы керек.Мисалы, алты катмарлуу стек жогорку сигнал катмарын, биринчи жер катмарын, биринчи электр катмарын, экинчи электр катмарын, экинчи жер катмарын жана төмөнкү сигнал катмарын камтышы мүмкүн.Биринчи жер катмары жана биринчи электр менен камсыздоо катмары үйүлгөн түзүлүштө бири-бирине жакын болушу камсыздалат жана бул эки катмар ички катмардын сыйымдуулугун түзүү үчүн бири-биринен 2-3 миль аралыкта жайгаштырылат.Бул конденсатордун чоң артыкчылыгы - ал бекер жана PCB өндүрүшүнүн эскертүүлөрүндө гана көрсөтүлүшү керек.Эгерде электр менен жабдуу катмары бөлүнүшү керек болсо жана бир катмарда бир нече VDD электр рельстери бар болсо, анда мүмкүн болгон эң чоң электр менен жабдуу катмарын колдонуу керек.Бош тешиктерди калтырбаңыз, бирок сезимтал схемаларга да көңүл буруңуз.Бул ошол VDD катмарынын сыйымдуулугун жогорулатат.Эгерде долбоор кошумча катмарлардын болушуна жол берсе, биринчи жана экинчи электр менен жабдуу катмарларынын ортосуна эки кошумча жер катмарын коюу керек.Ошол эле өзөк аралыгы 2-3 миль болгон учурда, ламинатталган конструкциянын мүнөздүү сыйымдуулугу бул учурда эки эсеге көбөйөт.
Идеалдуу PCB ламинациялоо үчүн, ажыратуучу конденсаторлор электр менен жабдуу катмарынын баштапкы кире бериш жеринде жана DUT айланасында колдонулушу керек, бул PDS импеданстын бардык жыштык диапазонунда төмөн болушун камсыз кылат.0,001µF дан 100µF конденсаторлордун санын колдонуу бул диапазонду жабууга жардам берет.Бардык жерде конденсаторлор болушу шарт эмес;Конденсаторлорду түздөн-түз DUTга каршы туташтыруу өндүрүштүн бардык эрежелерин бузат.Мындай катуу чаралар керек болсо, схемада башка көйгөйлөр бар.
Ачык төшөктөрдүн маанилүүлүгү (E-Pad)
Бул көз жаздымда калтыра турган оңой аспект, бирок бул ПХБ дизайнынын эң жакшы иштешине жана жылуулукту таркатууга жетишүү үчүн абдан маанилүү.
Ачык аянтча (Pin 0) көпчүлүк заманбап жогорку ылдамдыктагы ИКтин астындагы аянтты билдирет жана бул маанилүү байланыш, ал аркылуу чиптин бардык ички негизделиши аппараттын астындагы борбордук чекитке туташтырылган.Ачык аянтчанын болушу көптөгөн конвертерлерге жана күчөткүчтерге жер төөнөгүчтүн зарылдыгын жок кылууга мүмкүндүк берет.Негизгиси бул аянтты ПХБга ширетүү учурунда туруктуу жана ишенимдүү электр байланышын жана жылуулук байланышын түзүү, антпесе система катуу бузулушу мүмкүн.
Ачык төшөктөр үчүн оптималдуу электрдик жана жылуулук байланыштарына үч кадамды аткаруу менен жетишүүгө болот.Биринчиден, мүмкүн болсо, ачык төшөктөрдү ар бир ПХБ катмарында кайталоо керек, бул бардык жер үчүн калыңыраак жылуулук байланышын камсыз кылат жана ошону менен жылуулуктун тез таралышын камсыз кылат, өзгөчө жогорку кубаттуулуктагы түзмөктөр үчүн маанилүү.Электрдик жактан, бул бардык жерге туташтыруу катмарлары үчүн жакшы эквипотенциалдык байланышты камсыз кылат.Төмөнкү катмардагы ачык аянтчаларды кайталоодо, аны ажыратуучу жер чекити жана жылуулук раковиналарды орнотуу үчүн жер катары колдонсо болот.
Андан кийин, ачык төшөктөрдү бир нече бирдей бөлүктөргө бөлүңүз.Шахматтын формасы эң жакшы жана аны экрандын кайчылаш торлору же ширетүүчү маскалар аркылуу жасоого болот.Reflow монтаждоо учурунда, аппарат менен PCB ортосундагы байланышты түзүү үчүн ширетүү пастасы кантип агып жатканын аныктоо мүмкүн эмес, андыктан байланыш болушу мүмкүн, бирок бирдей эмес бөлүштүрүлгөн, же андан да жаманы, байланыш кичинекей жана бурчта жайгашкан.Ачык аянтты кичинекей бөлүктөргө бөлүү ар бир аймакка туташуучу чекитке ээ болууга мүмкүндүк берет, ошентип аппарат менен PCB ортосунда ишенимдүү, бирдей байланышты камсыз кылат.
Акыр-аягы, ар бир бөлүм жерге үстүнөн тешик байланыш бар экенин камсыз кылуу керек.Аймактар, адатта, бир нече жолду кармай турган чоң.Монтаждоодон мурун, ар бир венти ширетүү пастасы же эпоксид менен толтурууну унутпаңыз.Бул кадам ачык төшөлгөн solder пастасы Vias боштуктарга кайра агып эмес, камсыз кылуу үчүн маанилүү болуп саналат, антпесе туура туташуу мүмкүнчүлүгүн азайтат.
ПХБдагы катмарлардын ортосундагы кайчылаш байланыш маселеси
PCB дизайнында, кээ бир жогорку ылдамдыктагы конвертерлердин жайгашуу зымдары сөзсүз түрдө бир чынжыр катмары менен башкасы менен кайчылаш туташат.Кээ бир учурларда, сезгич аналогдук катмар (кубат, жер же сигнал) ызы-чуусу жогору санариптик катмардын үстүндө түз болушу мүмкүн.Көпчүлүк дизайнерлер бул мааниге ээ эмес деп эсептешет, анткени бул катмарлар ар кандай катмарларда жайгашкан.Бул ушундайбы?Келгиле, жөнөкөй тестти карап көрөлү.
Кошуна катмарлардын бирин тандап, ошол деңгээлде сигналды киргизиңиз, андан кийин кайчылаш кошулган катмарларды спектр анализаторуна туташтырыңыз.Көрүнүп тургандай, чектеш катмар менен байланышкан абдан көп сигналдар бар.40 миль аралыкта болсо да, жанаша катмарлар дагы эле сыйымдуулукту түзө турган сезим бар, ошондуктан кээ бир жыштыктарда сигнал дагы эле бир катмардан экинчи катмарга кошулат.
Кабаттагы жогорку ызы-чуу санариптик бөлүктө жогорку ылдамдыктагы өчүргүчтөн 1 В сигналы бар деп ойлосок, башкарылбаган катмар катмарлардын ортосундагы изоляция 60 дБ болгондо, башкарылбаган катмардан 1 мВ сигналды көрөт.2Vp-p толук масштабдуу селкинчек менен 12-биттик аналогдук-санариптик конвертер (ADC) үчүн бул 2LSB (эң аз маанилүү бит) бириктирүүнү билдирет.Берилген система үчүн бул көйгөй болбошу мүмкүн, бирок чечүүчүлүк 12ден 14 битке чейин жогорулаганда сезгичтик төрт эсеге көбөйүп, ката 8LSBге чейин көбөйөрүн белгилей кетүү керек.
Кайчылаш-тегиздикти/кайра-катмарды бириктирүүнү этибарга албоо системанын дизайнын иштен чыгарууга же дизайнды алсыратууга алып келбеши мүмкүн, бирок сергек болуу керек, анткени эки катмардын ортосунда күтүлгөндөн да көп кошулуу болушу мүмкүн.
Бул максаттуу спектрдин ичинде ызы-чуу жасалма кошулуу табылганда белгилей кетүү керек.Кээде жайгаштыруу зымдары күтүлбөгөн сигналдарга же катмардын ар кандай катмарларга кайчылаш кошулуусуна алып келиши мүмкүн.Сезимтал системаларды оңдоодо муну эстен чыгарбаңыз: көйгөй төмөнкү катмарда болушу мүмкүн.
Макала тармактан алынды, эгер мыйзам бузуу болсо өчүрүү үчүн байланышыңыз, рахмат!
Посттун убактысы: 27-апр 2022