שיקולים כלליים

בשל ההבדלים המשמעותיים בין מעגלים אנלוגיים למעגלים דיגיטליים, יש להפריד את החלק האנלוגי של המעגל משאר המעגל, ולהקפיד על שיטות וכללים מיוחדים בעת החיווט שלו. ההשפעות של מאפייני PCB לא אידיאליים הופכות בולטות במיוחד במעגלים אנלוגיים בתדר גבוה, אך השגיאות הכלליות המתוארות במאמר זה יכולות להשפיע על הביצועים של מכשירים הפועלים אפילו בטווח תדרי השמע.

הכוונה של מאמר זה היא לדון בטעויות נפוצות שנעשו על ידי מתכנני PCB, לתאר את ההשפעה של טעויות אלו על הביצועים, ולספק המלצות לפתרון בעיות שצצות.

מעגל מודפס - רכיב מעגל

רק במקרים נדירים ניתן לנתב את המעגל המודפס של מעגל אנלוגי כך שלאפקטים שהוא מציג לא תהיה כל השפעה על פעולת המעגל. יחד עם זאת, ניתן למזער כל השפעה כזו כך שמאפייני המעגלים האנלוגיים של המכשיר יהיו זהים לאלו של הדגם ואב הטיפוס.

יצירת אב טיפוס

מעצבי מעגלים דיגיטליים יכולים לתקן שגיאות קטנות על הלוח המיוצר על ידי הוספת מגשרים או, להיפך, הסרת מוליכים מיותרים, ביצוע שינויים בפעולת מעגלים ניתנים לתכנות וכו', מעבר לפיתוח הבא בקרוב מאוד. זה לא המקרה עבור מעגל אנלוגי. לא ניתן לתקן חלק מהשגיאות הנפוצות הנדונות במאמר זה על ידי הוספת מגשרים או הסרת חוטים עודפים. הם יכולים ויהפכו את כל המעגל המודפס לבלתי פעיל.

חשוב מאוד למעצב מעגלים דיגיטליים המשתמש בשיטות התיקון הללו לקרוא ולהבין את החומר במאמר זה זמן רב לפני הגשת העיצוב לייצור. מעט תשומת לב עיצובית ודיון באפשרויות אפשריות לא רק ימנעו מה-PCB להפוך לגרוטאות, אלא גם יפחיתו את העלות עקב טעויות בחלק אנלוגי קטן של המעגל. מציאת באגים ותיקונם עלולים לבזבז מאות שעות. אב טיפוס יכול לצמצם את הזמן הזה ליום אחד או פחות. לוח לחם על כל המעגלים האנלוגיים שלך.

מקורות של רעש והפרעות

רעש והפרעות הם המרכיבים העיקריים המגבילים את מאפייני האיכות של המעגלים. הפרעות יכולות להיפלט על ידי מקורות או להיגרם על רכיבי מעגל. מעגלים אנלוגיים נמצאים לרוב במעגלים מודפסים יחד עם רכיבים דיגיטליים במהירות גבוהה, כולל מעבדי אותות דיגיטליים (DSP).

אותות לוגיים בתדר גבוה יוצרים הפרעות משמעותיות בתדר רדיו (RFI). מספר מקורות פליטת הרעש הוא עצום: ספקי כוח מרכזיים למערכות דיגיטליות, טלפונים ניידים, רדיו וטלוויזיה, ספקי כוח למנורות פלורסנט, מחשבים אישיים, פריקות ברק וכו'. גם אם המעגל האנלוגי פועל בתחום תדרי השמע, RFI יכול ליצור רעש בולט באות המוצא.

קטגוריות PCB

הבחירה בעיצוב PCB היא גורם חשוב בקביעת הביצועים המכניים של המכשיר בכללותו. לייצור לוחות מעגלים מודפסים משתמשים בחומרים ברמות איכות שונות. המתאים והנוח ביותר למעצב יהיה אם יצרן ה-PCB נמצא בקרבת מקום. במקרה זה, קל לשלוט בהתנגדות ובקבוע הדיאלקטרי - הפרמטרים העיקריים של חומר המעגל המודפס. למרבה הצער, זה לא מספיק, ולרוב נדרש ידע בפרמטרים נוספים כמו דליקות, יציבות בטמפרטורה גבוהה והיגרוסקופיות. פרמטרים אלה יכולים להיות ידועים רק על ידי היצרן של הרכיבים המשמשים בייצור של מעגלים מודפסים.

חומרים למינציה מסומנים על ידי המדדים FR (עמיד בעירה, עמידות בפני התלקחות) ו-G. החומר בעל האינדקס FR-1 הוא בעל הדליקה הגבוהה ביותר, ו-FR-5 לפחות. לחומרים עם מדדים G10 ו-G11 יש מאפיינים מיוחדים. החומרים של לוחות מעגלים מודפסים מובאים בטבלה. 1.

אל תשתמש במעגל מודפס מקטגוריה FR-1. ישנן דוגמאות רבות למעגלים מודפסים FR-1 שסבלו מנזק תרמי ממרכיבי הספק גבוה. PCB בקטגוריה זו דומים יותר לקרטון.

FR-4 משמש לעתים קרובות בייצור ציוד תעשייתי, בעוד FR-2 משמש בייצור מכשירי חשמל ביתיים. שתי הקטגוריות הללו הן סטנדרטיות בתעשייה, ומעגלי FR-2 ו-FR-4 מתאימים לרוב לרוב היישומים. אבל לפעמים חוסר השלמות של המאפיינים של קטגוריות אלה מאלץ שימוש בחומרים אחרים. לדוגמה, עבור יישומים בתדר גבוה מאוד, PTFE ואפילו קרמיקה משמשים כחומרי מעגלים מודפסים. עם זאת, ככל שחומר ה-PCB אקזוטי יותר, כך המחיר יכול להיות גבוה יותר.

בעת בחירת חומר PCB, שימו לב במיוחד להיגרוסקופיות שלו, שכן לפרמטר זה יכול להיות השפעה שלילית חזקה על המאפיינים הרצויים של הלוח - עמידות פני השטח, דליפה, תכונות בידוד במתח גבוה (תקלות וניצוצות) וחוזק מכני. שימו לב גם לטמפרטורת הפעולה. ניתן למצוא נקודות חמות במקומות בלתי צפויים, כמו ליד מעגלים משולבים דיגיטליים גדולים המתחלקים בתדר גבוה. אם אזורים כאלה ממוקמים ישירות מתחת לרכיבים אנלוגיים, עלייה בטמפרטורה יכולה להשפיע על המאפיינים של המעגל האנלוגי.

לוח 1

קטגוריה	רכיבים, הערות
FR-1	נייר, הרכב פנולי: לחיצה והטבעה בטמפרטורת החדר, היגרוסקופיות גבוהה
FR-2	נייר, הרכב פנולי: מתאים למעגלים מודפסים חד-צדדיים של מכשירי חשמל ביתיים, מקדם ספיגת מים נמוך
FR-3	נייר, הרכב אפוקסי: פיתוחים בעלי מאפיינים מכניים וחשמליים טובים
FR-4	פיברגלס, הרכב אפוקסי: תכונות מכניות וחשמליות מצוינות
FR-5	פיברגלס, הרכב אפוקסי: חוזק גבוה בטמפרטורות גבוהות, לא דליק
G10	פיברגלס, הרכב אפוקסי: תכונות בידוד גבוהות, החוזק הגבוה ביותר של פיברגלס, היגרוסקופיות נמוכה
G11	פיברגלס, הרכב אפוקסי: חוזק כיפוף גבוה בטמפרטורות גבוהות, עמידות גבוהה לממסים

לאחר בחירת חומר ה-PCB, יש לקבוע את עובי רדיד ה-PCB. פרמטר זה נבחר בעיקר על סמך הערך המרבי של הזרם הזורם. אם אפשר, נסו להימנע משימוש בנייר כסף דק מאוד.

מספר שכבות של לוח מודפס

מעגלים מודפסים שכבה אחת

מעגלים אלקטרוניים פשוטים מאוד מיוצרים על לוחות חד-צדדיים באמצעות חומרי כסף זולים (FR-1 או FR-2) ולעתים קרובות יש להם מגשרים רבים, הדומים ללוחות דו-צדדיים. דרך זו ליצירת מעגלים מודפסים מומלצת רק למעגלים בתדר נמוך. מסיבות שיתוארו להלן, לוחות מעגלים מודפסים חד-צדדיים רגישים מאוד להפרעות. קשה לתכנן PCB חד צדדי טוב מסיבות רבות. עם זאת, ישנם לוחות טובים מסוג זה, אך כאשר מפתחים אותם, אתה צריך לחשוב הרבה מראש.

מעגלים מודפסים שכבה כפולה

ברמה הבאה נמצאים לוחות מעגלים מודפסים דו-צדדיים, אשר ברוב המקרים משתמשים ב-FR-4 כחומר המצע, אם כי לעיתים נמצא גם FR-2. השימוש ב-FR-4 עדיף יותר, שכן מחומר זה מתקבלים חורים במעגלים מודפסים באיכות טובה יותר. מעגלים על מעגלים מודפסים דו-צדדיים קלים הרבה יותר לחיבור. בשתי שכבות, קל יותר לנתב עקבות מצטלבים. עם זאת, חציית עקבות אינה מומלצת עבור מעגלים אנלוגיים. במידת האפשר, יש להקצות את השכבה התחתונה (תחתונה) למצולע הקרקע, ואת שאר האותות יש לנתב בשכבה העליונה (העליון). השימוש במזבלה כאוטובוס קרקע מספק מספר יתרונות:

• החוט המשותף הוא החוט המחובר בתדירות הגבוהה ביותר במעגל; אז זה הגיוני שיהיה הרבה חוט משותף כדי לפשט את החיווט.
• מגביר את החוזק המכני של הלוח.
• ההתנגדות של כל החיבורים לחוט המשותף מצטמצמת, מה שבתורו מפחית רעש והפרעות.
• הקיבול המבוזר עבור כל מעגל מעגל גדל, ועוזר לדכא את הרעש המוקרן.
• המצולע, שהוא מסך, מדכא טנדרים הנפלטים ממקורות הממוקמים בצד המצולע.

לוחות מעגלים מודפסים דו-צדדיים, למרות כל היתרונות שלהם, אינם הטובים ביותר, במיוחד עבור מעגלים בעלי אותות קטנים או מהירים. באופן כללי, עובי ה-PCB, כלומר. המרחק בין שכבות הציפוי הוא 1,5 מ"מ, וזה יותר מדי מכדי לממש חלק מהיתרונות של לוח מעגלים מודפס דו-שכבתי, המפורטים לעיל. הקיבולת המוקצת, למשל, קטנה מדי בגלל מרווח כה גדול.

מעגלים מודפסים רב שכבתיים

תכנון מעגלים אחראי דורש לוחות מעגלים מודפסים רב שכבתיים (MPBs). כמה סיבות לשימוש בהם ברורות:

• אותו נוח כמו עבור אוטובוס החוט המשותף, חיווט אוטובוס החשמל; אם מצולעים בשכבה נפרדת משמשים כאוטובוסי כוח, אז זה די פשוט לספק חשמל לכל אלמנט של המעגל באמצעות vias;
• שכבות האות משוחררות ממסילות החשמל, מה שמקל על החיווט של מוליכים אותות;
• קיבול מבוזר מופיע בין מצולעי האדמה והכוח, מה שמפחית רעש בתדר גבוה.

בנוסף לסיבות הללו לשימוש במעגלים מודפסים רב-שכבתיים, יש עוד סיבות פחות ברורות:

• דיכוי טוב יותר של הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) ותדרי רדיו (RFI) עקב אפקט ההשתקפות (אפקט מישור התמונה), הידוע מאז תקופתו של מרקוני. כאשר מוליך ממוקם קרוב למשטח מוליך שטוח, רוב זרמי החזרה בתדר גבוה יזרמו במישור ישירות מתחת למוליך. כיוון הזרמים הללו יהיה הפוך לכיוון הזרמים במוליך. לפיכך, השתקפות המוליך במטוס יוצרת קו העברת אות. מכיוון שהזרמים במוליך ובמישור שווים בגודלם ומנוגדים בכיוון, נוצרת הפחתה מסוימת בהפרעות המוקרנות. אפקט השתקפות עובד ביעילות רק עם מצולעים מוצקים שאינם נשברים (הם יכולים להיות גם מצולעים טחונים וגם מצולעי מזון). כל הפרת יושרה תגרום להפחתת דיכוי ההפרעות.
• הפחתת העלות הכוללת בייצור בקנה מידה קטן. למרות שמעגלים מודפסים רב-שכבתיים יקרים יותר לייצור, הפליטה האפשרית שלהם קטנה מזו של לוחות חד-שכבתיים ודו-שכבתיים. לכן, במקרים מסוימים, שימוש בלוחות רב שכבתיים בלבד יאפשר לעמוד בדרישות הקרינה שנקבעו במהלך הפיתוח, ולא לבצע בדיקות ובדיקות נוספות. השימוש ב-MFP יכול להפחית את רמת הרעש המוקרן ב-20 dB בהשוואה ללוחות דו-שכבתיים.

סדר שכבות

עבור מעצבים חסרי ניסיון, לעתים קרובות יש בלבול מסוים לגבי הסדר האופטימלי של שכבות PCB. קחו למשל תא 4 שכבות המכיל שתי שכבות אות ושתי שכבות מצולע - שכבת קרקע ושכבת כוח. מהו סדר השכבות הטוב ביותר? שכבות איתות בין מצולעים שישמשו כמסכים? או להפוך את שכבות המצולע לפנימיות כדי להפחית את ההפרעות של שכבות האות?

דבר שחשוב לזכור כשפותרים בעיה זו הוא שלעתים קרובות מיקום השכבות לא ממש משנה, מכיוון שהרכיבים עדיין ממוקמים על השכבות החיצוניות, והאוטובוסים שמזינים אותות לטרמינלים שלהם עוברים לפעמים דרך כל שכבות. לכן, כל אפקטי מסך הם רק פשרה. במקרה זה, עדיף לדאוג ליצירת קיבולת מבוזרת גדולה בין מצולעי הכוח והקרקע, ולהציבם בשכבות הפנימיות.

יתרון נוסף בקיומו של שכבות האותות בחוץ הוא הזמינות של אותות לבדיקה, כמו גם האפשרות לשנות חיבורים. כל מי שאי פעם שינה את החיבורים של מוליכים הממוקמים בשכבות הפנימיות, יעריך את ההזדמנות הזו.

עבור מעגלים מודפסים עם יותר מארבע שכבות, זה כלל כללי למקם עקבות אות במהירות גבוהה בין מטוסי הקרקע והכוח, ולהשאיר את השכבות החיצוניות לשכבות בתדר נמוך.

קרקוע

חלוקת הקרקע לחלקים אנלוגיים ודיגיטליים היא אחת השיטות הפשוטות והיעילות ביותר לדיכוי רעשים. שכבה אחת או יותר של לוח מעגלים מודפס רב-שכבתי מוקצת בדרך כלל מתחת לשכבה של מטוסי הארקה. אם המפתח לא מאוד מנוסה או רשלני, אז הקרקע של החלק האנלוגי תהיה מחוברת ישירות למצולעים אלה, כלומר. זרם ההחזר האנלוגי ישתמש באותו מעגל כמו זרם ההחזר הדיגיטלי. מגדלי רכב עובדים באותה צורה ומאחדים את כל האדמות יחד.

אם לוח מעגלים מודפס שפותח בעבר עם מצולע הארקה יחיד המשלב קרקע אנלוגית ודיגיטלית נתון לעיבוד, אז יש צורך להפריד פיזית את הקרקעות על הלוח תחילה (לאחר פעולה זו, פעולת הלוח הופכת כמעט בלתי אפשרית). לאחר מכן, כל החיבורים נעשים למישור ההארקה האנלוגי של רכיבי המעגל האנלוגי (נוצר הארקה אנלוגית) ולמישור ההארקה הדיגיטלי של רכיבי המעגל הדיגיטלי (נוצר הארקה דיגיטלית). ורק לאחר מכן, הקרקע הדיגיטלית והאנלוגית משולבת במקור.

כללי היווצרות קרקע אחרים:

• מסילות החשמל והארקה חייבות להיות באותו פוטנציאל AC., מה שמרמז על שימוש בקבלי ניתוק וקיבול מבוזר.
• הימנע ממצולעים אנלוגיים ודיגיטליים חופפים (איור 1). מקם את מסילות החשמל והמצולעים האנלוגיים מעל מצולע האדמה האנלוגי (בדומה למסילות חשמל דיגיטליות). אם יש חפיפה בין הטווחים האנלוגיים והדיגיטליים בכל נקודה, הקיבול המפוזר בין האזורים החופפים יצור צימוד AC, והרעש מפעולת הרכיבים הדיגיטליים ייכנס למעגל האנלוגי. חפיפות כאלה יבטלו את בידוד המצולעים.
  
• הפרדה אין פירושה בידוד חשמלי של אנלוגי מהאדמה דיגיטלית (איור 2). הם חייבים להיות מחוברים יחד בצומת אחד, רצוי אחד, בעל עכבה נמוכה. למערכת מוארקת תקינה יש רק הארקה אחת, שהיא מסוף ההארקה למערכות המופעלות על רשת AC או ההארקה המשותפת למערכות המופעלות על ידי DC (כגון סוללה). כל זרמי האות והכוח במעגל זה חייבים לחזור לאדמה זו בנקודה אחת, שתשמש כהארקת המערכת. נקודה כזו יכולה להיות הפלט של מארז המכשיר. חשוב להבין שלולאות הארקה יכולות להיווצר בעת חיבור הארקת המעגל למספר נקודות על האריזה. יצירת נקודת יסוד משותפת אחת היא אחד ההיבטים הקשים ביותר של תכנון מערכת.
  
• במידת האפשר, הפרד את המסופים של המחברים המיועדים לשאת זרמי חוזר - יש לשלב את זרמי ההחזרה רק בנקודת הארקה של המערכת. ההזדקנות של מגעי המחבר, כמו גם הניתוק התכוף של חלקי ההזדווגות שלהם, מובילה לעלייה בהתנגדות המגעים, ולכן, לפעולה אמינה יותר, יש צורך להשתמש במחברים עם מספר מסוים של פינים נוספים. למעגלים מודפסים דיגיטליים מורכבים יש שכבות רבות ומכילים מאות או אלפי מוליכים. הוספת מוליך נוסף לעיתים רחוקות יוצרת בעיה, בניגוד להוספת פיני מחברים נוספים. אם זה נכשל, אז יש צורך ליצור שני מוליכים זרם חוזר עבור כל מעגל כוח על הלוח, תוך נקיטת אמצעי זהירות מיוחדים.
• חשוב להפריד את קווי האות הדיגיטליים מהמקומות על ה-PCB שבהם נמצאים הרכיבים האנלוגיים של המעגל. זה כרוך בבידוד (סיכוך) על ידי מצולעים, נתיבי אותות אנלוגיים קצרים ומיקום זהיר של רכיבים פסיביים עם אפיקים דיגיטליים וקריטיים בסמוך אליהם. יש לנתב אפיקי אות דיגיטליים סביב אזורי רכיבים אנלוגיים ולא לחפוף עם אפיקי אדמה אנלוגיים ואפיקי כוח אנלוגיים ומצולעים. אם זה לא נעשה, אז הפיתוח יכיל אלמנט לא צפוי חדש - אנטנה, שקרינתה תשפיע על רכיבים ומוליכים אנלוגיים בעלי עכבה גבוהה (איור 3).

• זה רעיון טוב למקם את החלק האנלוגי של המעגל קרוב לחיבורי ה-I/O של הלוח. מתכנני PCB דיגיטליים המשתמשים במעגלים משולבים בעלי הספק גבוה נוטים לרוב להפעיל פסים ברוחב של 1 מ"מ ובאורך מספר סנטימטרים כדי לחבר רכיבים אנלוגיים, מתוך אמונה שהתנגדות עקבות נמוכה תעזור לחסל את ההצלבה. מה שאתה מקבל הוא קבל סרט מורחב, אשר יקלוט אותות מזויפים מרכיבים דיגיטליים, אדמה דיגיטלית וכוח דיגיטלי, מה שיחריף את הבעיה.

דוגמה למיקום טוב של רכיבים

איור 4 מציג פריסה אפשרית של כל הרכיבים בלוח, כולל ספק הכוח. כאן נעשה שימוש בשלושה מישורי אדמה/כוח נפרדים ומבודדים: אחד עבור המקור, אחד עבור המעגל הדיגיטלי ואחד עבור המעגל האנלוגי. מעגלי האדמה והכוח של החלקים האנלוגיים והדיגיטליים משולבים רק באספקת החשמל. רעש בתדר גבוה מסונן במעגלי האספקה ​​על ידי משנקים. בדוגמה זו, האותות בתדר הגבוה של החלקים האנלוגיים והדיגיטליים מופרדים זה מזה. לתכנון כזה יש סבירות גבוהה מאוד לתוצאה חיובית, מכיוון שהוא מבטיח מיקום טוב של רכיבים ועמידה בכללי הפרדת המעגלים.

יש רק מקרה אחד שבו יש לשלב אותות אנלוגיים ודיגיטליים על פני שטח קרקע אנלוגי. ממירים אנלוגיים לדיגיטליים ודיגיטליים לאנלוגים נמצאים בבתים עם פיני הארקה אנלוגיים ודיגיטליים. בהתחשב בשיקולים הקודמים, ניתן להניח כי יש לחבר את פין ההארקה הדיגיטלי ואת פין ההארקה האנלוגי לאוטובוסי ההארקה הדיגיטליים והאנלוגיים, בהתאמה. עם זאת, זה לא נכון במקרה זה.

שמות הפינים (אנלוגיים או דיגיטליים) מתייחסים רק למבנה הפנימי של הממיר, לחיבורים הפנימיים שלו. במעגל, פינים אלה צריכים להיות מחוברים לאפיק ההארקה האנלוגי. החיבור יכול להתבצע גם בתוך המעגל המשולב, עם זאת, די קשה להשיג התנגדות נמוכה של חיבור כזה בגלל מגבלות טופולוגיות. לכן, בעת שימוש בממירים, מניחים חיבור חיצוני של פיני ההארקה האנלוגיים והדיגיטליים. אם זה לא נעשה, אז הפרמטרים של המיקרו-מעגל יהיו הרבה יותר גרועים מאלה שניתנו במפרט.

יש לקחת בחשבון שהאלמנטים הדיגיטליים של הממיר יכולים לפגוע במאפייני האיכות של המעגל, ולהכניס רעש דיגיטלי למעגלי האדמה האנלוגיים והאנלוגיים. העיצוב של הממירים לוקח בחשבון את ההשפעה השלילית הזו כך שהחלק הדיגיטלי צורך כמה שפחות חשמל. במקרה זה, ההפרעה ממיתוג אלמנטים לוגיים מופחתת. אם היציאות הדיגיטליות של הממיר אינן עמוסות בכבדות, מיתוג פנימי בדרך כלל אינו גורם לבעיות רבות. בעת תכנון לוח מעגלים מודפס המכיל ADC או DAC, יש לתת את הדעת על ניתוק ההספק הדיגיטלי של הממיר להארקה אנלוגית.

מאפייני תדירות של רכיבים פסיביים

מספר רב של מעצבים מתעלם לחלוטין ממגבלות התדר של רכיבים פסיביים בשימוש במעגלים אנלוגיים. לרכיבים אלו טווחי תדרים מוגבלים ופעולתם מחוץ לתחום התדרים שצוין עלולה להוביל לתוצאות בלתי צפויות. אפשר לחשוב שהדיון הזה עוסק רק במעגלים אנלוגיים מהירים. עם זאת, זה רחוק מלהיות המצב - אותות בתדר גבוה משפיעים בצורה די חזקה על הרכיבים הפסיביים של מעגלים בתדר נמוך באמצעות קרינה או חיבור ישיר דרך מוליכים. לדוגמה, מסנן פשוט במעבר נמוך במגבר יכול להפוך בקלות למסנן גבוה כאשר תדר גבוה מופעל על הקלט שלו.

נגדים

ניתן לייצג את מאפייני התדר הגבוה של הנגדים על ידי המעגל המקביל המוצג באיור 5.

קבלים

ניתן לייצג את מאפייני התדר הגבוה של קבלים על ידי המעגל המקביל המוצג באיור 6.

למעשה, אף אחד מעולם לא ראה קבל אלקטרוליטי עם תגובתיות של 160 µΩ. הלוחות של הסרט והקבלים האלקטרוליטיים הם שכבות נייר כסף מפותלות היוצרות השראות טפיליות. השפעת ההשראות העצמית של קבלים קרמיים היא הרבה פחות, מה שמאפשר להשתמש בהם כאשר הם פועלים בתדרים גבוהים. בנוסף, לקבלים יש זרם דליפה בין הלוחות, המקביל לנגד המחובר במקביל לטרמינלים שלהם, מה שמוסיף את האפקט הטפילי שלו להשפעת ההתנגדות המחוברת בסדרה של המסופים והצלחות. בנוסף, האלקטרוליט אינו מוליך מושלם. כל ההתנגדויות הללו מסתכמות ליצירת התנגדות סדרה שווה (ESR). קבלים המשמשים כמנתקים חייבים להיות בעלי ESR נמוך, מכיוון שהתנגדות סדרתית מגבילה את היעילות של דיכוי אדוות ודיכוי רעשים. הגדלת טמפרטורת ההפעלה מגבירה את ההתנגדות השווה לסדרה באופן משמעותי ויכולה לפגוע בביצועי הקבל. לכן, אם יש להשתמש בקבל אלקטרוליטי מאלומיניום בטמפרטורת עבודה גבוהה, יש להשתמש בסוג המתאים של הקבל (105 מעלות צלזיוס).

מובילי הקבל תורמים גם הם להשראת הטפילים. עבור ערכי קיבול קטנים, חשוב לשמור על אורכי עופרת קצרים. השילוב של השראות טפילית וקיבול יכול ליצור מעגל תהודה. בהנחה שללידים יש השראות של כ-8nH לסנטימטר, קבל של 0,01uF עם לידים באורך סנטימטר אחד יהיה בעל תדר תהודה של כ-12,5MHz. השפעה זו ידועה למהנדסים שפיתחו מכשירי ואקום אלקטרוניים לפני עשרות שנים. מי שמשחזר מכשירי רדיו עתיקים ואינו מודע להשפעה זו, מתמודד עם בעיות רבות.

בעת שימוש בקבלים אלקטרוליטיים, יש להקפיד על החיבור הנכון. המסוף החיובי חייב להיות מחובר לפוטנציאל DC חיובי יותר. חיבור שגוי מוביל לזרם DC שזורם דרך הקבל האלקטרוליטי, מה שעלול לפגוע לא רק בקבל עצמו, אלא גם בחלק מהמעגל.

במקרים נדירים, ההבדל בפוטנציאל DC בין שתי נקודות במעגל יכול להפוך את הסימן. הדבר מצריך שימוש בקבלים אלקטרוליטיים לא קוטביים, שהמבנה הפנימי שלהם שווה ערך לשני קבלים קוטביים המחוברים בסדרה.

הַשׁרָאוּת

ניתן לייצג את מאפייני התדר הגבוה של משרנים על ידי המעגל המקביל המוצג באיור 7.

במציאות, אין משרן 6,28 MΩ. קל להבין את אופי ההתנגדות הטפילית - הסיבובים של הסליל עשויים מחוט בעל התנגדות מסוימת ליחידת אורך. קשה יותר לתפוס קיבול טפילי עד שמתחשבים בעובדה שהסיבוב הבא של הסליל ממוקם קרוב לקודם, וצימוד קיבולי מתרחש בין מוליכים מרווחים. קיבול טפילי מגביל את תדר הפעולה העליון. משרנים קטנים מפותלים מתחילים להיות לא יעילים בטווח של 10...100 מגה-הרץ.

לוח מעגלים מודפסים

ללוח המעגלים המודפס עצמו יש את המאפיינים של הרכיבים הפסיביים שנדונו לעיל, אם כי לא כל כך ברורים.

דפוס המוליכים על לוח מעגלים מודפס יכול להיות גם מקור וגם מקלט של הפרעות. חיווט טוב מפחית את רגישות המעגל האנלוגי למקורות מוקרנים.

המעגל המודפס רגיש לקרינה מכיוון שהמוליכים והמובילים של הרכיבים יוצרים מעין אנטנה. תורת האנטנות היא נושא מורכב למדי ללימוד ואינו מכוסה במאמר זה. עם זאת, ניתנים כאן כמה יסודות.

קצת תיאוריית אנטנות

אחד הסוגים העיקריים של אנטנות הוא המוט או המוליך הישר. אנטנה כזו פועלת מכיוון שלמוליך ישר יש השראות טפילית ולכן יכול לרכז וללכוד קרינה ממקורות חיצוניים. לעכבה הכוללת של מוליך ישר יש רכיב התנגדות (פעיל) ורכיב אינדוקטיבי (תגובתי):

בזרם ישר או בתדרים נמוכים, הרכיב הפעיל שולט. ככל שהתדירות עולה, הרכיב התגובתי הופך להיות יותר ויותר משמעותי. בטווח שבין 1 קילו-הרץ ל-10 קילו-הרץ, הרכיב האינדוקטיבי מתחיל להשפיע, והמוליך אינו עוד מחבר בעל התנגדות נמוכה, אלא משמש כמשרן.

הנוסחה לחישוב השראות של מוליך PCB היא כדלקמן:

בדרך כלל, לעקבות PCB יש ערכים בין 6 nH ל-12 nH לכל סנטימטר אורך. למשל, למוליך של 10 ס"מ יש התנגדות של 57 mΩ והשראות של 8 nH לס"מ. ב-100 קילוהרץ, התגובה הופכת ל-50 mΩ, ובתדרים גבוהים יותר המוליך יהיה השראות ולא התנגדות.

כלל אנטנת השוט קובע שהיא מתחילה ליצור אינטראקציה בולטת עם השדה באורכו של כ-1/20 מאורך הגל, והאינטראקציה המקסימלית מתרחשת באורך הסיכה, שווה ל-1/4 מאורך הגל. לכן, המוליך של 10 ס"מ מהדוגמה בפסקה הקודמת יתחיל להפוך לאנטנה די טובה בתדרים מעל 150 מגה-הרץ. יש לזכור שלמרות העובדה שמחולל השעון של מעגל דיגיטלי עשוי שלא לפעול בתדר גבוה מ-150 מגה-הרץ, הרמוניות גבוהות יותר תמיד נמצאות באות שלו. אם ה-PCB מכיל רכיבים עם מובילי פינים באורך ניכר, אז פינים אלה יכולים לשמש גם כאנטנות.

הסוג העיקרי השני של אנטנה הוא אנטנת הלולאה. השראות של מוליך ישר גדלה מאוד כאשר הוא מתכופף והופך לחלק מקשת. הגדלת השראות מורידה את התדר שבו האנטנה מתחילה לקיים אינטראקציה עם קווי השדה.

מתכנני PCB מנוסים שמכירים היטב את התיאוריה של אנטנות לולאה יודעים לא ליצור לולאות לאותות קריטיים. עם זאת, יש מעצבים שאינם חושבים על כך, ומוליכי זרם ההחזר והאות במעגלים שלהם הם לולאות. קל להראות את היצירה של אנטנות לולאה באמצעות דוגמה (איור 8). בנוסף, יצירת אנטנת חריץ מוצגת כאן.

שקול שלושה מקרים:

אפשרות א' היא דוגמה לעיצוב גרוע. הוא אינו משתמש במצולע הקרקע האנלוגי כלל. מעגל הלולאה נוצר על ידי קרקע ומוליך אות. כאשר זרם עובר נוצרים שדה חשמלי ושדה מגנטי בניצב אליו. שדות אלו מהווים את הבסיס של אנטנת לולאה. כלל אנטנת הלולאה קובע כי ליעילות מירבית, אורך כל מוליך צריך להיות שווה למחצית מאורך הגל של הקרינה המתקבלת. עם זאת, אל לנו לשכוח שגם ב-1/20 מאורך הגל, אנטנת הלולאה עדיין יעילה למדי.

אפשרות B עדיפה על אפשרות A, אבל יש פער במצולע, כנראה כדי ליצור מקום ספציפי לניתוב חוטי האות. נתיבי האות והזרם החוזרים יוצרים אנטנת חריץ. לולאות אחרות נוצרות בגזרות מסביב לצ'יפס.

אפשרות ב' היא דוגמה לעיצוב טוב יותר. נתיבי האות והזרם החוזרים חופפים, דבר ששולל את היעילות של אנטנת הלולאה. שימו לב שלאופציה זו יש גם ניתוקים סביב ה-ICs, אך הם מופרדים מנתיב הזרם החוזר.

תורת ההשתקפות והתאמת האותות קרובה לתורת האנטנות.

כאשר מוליך ה-PCB מסובב ב-90 מעלות, עלולות להתרחש השתקפויות. הדבר נובע בעיקר מהשינוי ברוחב הנתיב הנוכחי. בחלק העליון של הפינה, רוחב העקבות גדל בפקטור של 1.414, מה שמוביל לאי התאמה במאפייני קו ההולכה, במיוחד הקיבול המבוזר וההשראות הפנימית של העקבות. לעתים קרובות יש צורך לסובב עקבות 90 מעלות על גבי PCB. חבילות CAD מודרניות רבות מאפשרות לך להחליק את פינות הנתיבים המצוירים או לצייר את הנתיבים בצורה של קשת. איור 9 מציג שני שלבים לשיפור צורת הפינה. רק הדוגמה האחרונה שומרת על רוחב העקבות קבוע וממזערת השתקפויות.

טיפ למעצבי PCB מנוסים: השאר את הליך ההחלקה לשלב האחרון של העבודה לפני יצירת טיפות ושפיכת מצולעים. אחרת, ייקח יותר זמן להחלקה של חבילת CAD עקב חישובים מורכבים יותר.

השפעות טפיליות של הלוח המודפס

- 4 שכבות; אות ושכבת מצולע הקרקע צמודים,

- מרווח בין שכבות - 0,2 מ"מ,

- רוחב מוליך - 0,75 מ"מ,

- אורך מוליך - 7,5 מ"מ.

ערך ER טיפוסי עבור FR-4 הוא 4.5.

החלפת כל הערכים בנוסחה, נקבל את ערך הקיבול בין שני האוטובוסים הללו, שווה ל-1,1 pF. אפילו קיבולת כל כך קטנה לכאורה אינה מקובלת עבור יישומים מסוימים. איור 11 ממחיש את ההשפעה של קיבול של 1 pF כאשר הוא מחובר לכניסת ההיפוך של מגבר הפעלה בתדר גבוה.

השפעה זו גורמת לבעיות רבות, אשר בכל זאת ישנן דרכים רבות. הברור שבהם הוא הפחתת אורך המוליכים. דרך נוספת היא לצמצם את הרוחב שלהם. אין סיבה להשתמש במוליך ברוחב הזה כדי להזין את האות לכניסה ההפוכה, שכן מעט מאוד זרם זורם דרך המוליך הזה. הקטנת אורך העקבות ל-2,5 מ"מ והרוחב ל-0,2 מ"מ תפחית את הקיבול ל-0,1 pF, וקיבול כזה כבר לא יוביל לעלייה כה משמעותית בתגובת התדר. דרך נוספת לפתור את זה היא להסיר חלק מהמצולע מתחת לכניסה ההפוכה ואת המוליך העולה אליו.

הקלט ההפוכה של מגבר הפעלה, במיוחד מגבר הפעלה במהירות גבוהה, נוטה מאוד לתנודות במעגלי רווח גבוה. זה נובע מהקיבול הלא רצוי של שלב הקלט של המגבר המגבר. לכן, חשוב ביותר להפחית את הקיבול הטפילי ולמקם את רכיבי המשוב קרוב ככל האפשר לכניסת ההיפוך. אם, למרות האמצעים שננקטו, המגבר נרגש, אז יש צורך להפחית באופן פרופורציונלי את ההתנגדות של נגדי המשוב כדי לשנות את תדר התהודה של המעגל. גידול נגדים יכול גם לעזור, עם זאת, הרבה פחות לעתים קרובות, כי. השפעת העירור תלויה גם בעכבה של המעגל. כאשר משנים את נגדי המשוב, אין לשכוח את שינוי הקיבול של קבל התיקון. כמו כן, אסור לנו לשכוח שעם ירידה בהתנגדות של הנגדים, צריכת החשמל של המעגל עולה.

לא ניתן להקטין את הרוחב של עקבות PCB ללא הגבלת זמן. הרוחב המגביל נקבע הן על ידי התהליך הטכנולוגי והן על ידי עובי נייר הכסף. אם שני מוליכים עוברים קרוב זה לזה, אז נוצר ביניהם צימוד קיבולי ואינדוקטיבי (איור 12).

הקשרים המתארים את ההשפעות הטפיליות הללו מורכבות מספיק כדי להינתן במאמר זה, אך ניתן למצוא אותם בספרות על קווי תמסורת ורצועות.

אין להפעיל את חוטי האות במקביל זה לזה, למעט במקרה של חיווט דיפרנציאלי או מיקרו-סטריפ. הרווח בין המוליכים חייב להיות לפחות פי שלושה מהרוחב של המוליכים.

קיבול בין עקבות במעגלים אנלוגיים יכול להיות בעייתי עבור ערכי נגד גדולים (מספר MΩ). הצימוד הקיבולי הגדול יחסית בין הכניסות ההפוכות והלא-הפוכות של מגבר הפעלה יכול בקלות לגרום למעגל לעורר את עצמו.

בכל פעם, בעת פריסת לוח מעגלים מודפס, יש צורך ליצור דרך, כלומר. חיבור (איור 13), יש לזכור שגם השראות טפילית נוצרת. עם קוטר חור לאחר ציפוי d ואורך תעלה h, ניתן לחשב את השראות באמצעות הנוסחה המשוערת הבאה:

לדוגמה, עם d=0,4 מ"מ ו-h=1,5 מ"מ (ערכים נפוצים למדי), השראות של החור היא 1,1 nH.

זכור כי השראות החור, יחד עם אותו קיבול טפילי, יוצרים מעגל תהודה, אשר יכול להיות מושפע כאשר עובדים בתדרים גבוהים. השראות הפנימית של החור נמוכה למדי ותדר התהודה נמצא איפשהו בתחום הג'יגה-הרץ, אך אם האות נאלץ לעבור דרך מספר חיבורים לאורך המסלול שלו, השראות שלהם מצטברות (בחיבור סדרתי) ותדר התהודה יורד. סיכום: נסה להימנע ממספר רב של חיבורים בעת ניתוב מוליכים קריטיים בתדר גבוה של מעגלים אנלוגיים. תופעה שלילית נוספת היא שעם מספר רב של ויאסים במצולע הקרקע, ניתן ליצור לולאות. החיווט האנלוגי הטוב ביותר - כל מוליכים האותות נמצאים על אותה שכבת PCB.

בנוסף להשפעות הטפיליות שנדונו לעיל, ישנן גם כאלו הקשורות למשטח לא מספיק נקי של הלוח.

זכור שאם יש התנגדויות גדולות במעגל, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לניקוי הלוח. יש להסיר שאריות שטף ומזהמים בשלבים האחרונים של ייצור PCB. לאחרונה, בעת הרכבה של לוחות מעגלים מודפסים, משתמשים לעתים קרובות בשטפים מסיסים במים. בהיותם פחות מזיקים, הם מוסרים בקלות עם מים. אך יחד עם זאת, שטיפת הלוח במים לא נקיים מספיק עלולה להוביל לזיהום נוסף, אשר מחמיר את המאפיינים הדיאלקטריים. לכן, חשוב מאוד לנקות את ה-PCB עם מעגלים בעלי עכבה גבוהה עם מים מזוקקים טריים.

צימוד איתות

אם אתה צריך להפריד מעגלים מודפסים שיש בו חלקים אנלוגיים ודיגיטליים, אז אתה צריך לפחות מושג קטן לגבי המאפיינים החשמליים של אלמנטים לוגיים.

שלב פלט טיפוסי של אלמנט לוגי מכיל שני טרנזיסטורים המחוברים בטור זה עם זה, כמו גם בין מעגלי הכוח והארקה (איור 14).

המצב משתנה באופן דרמטי כאשר שלב הפלט עובר ממצב לוגי אחד לאחר. במקרה זה, לפרק זמן קצר, ניתן לפתוח את שני הטרנזיסטורים בו-זמנית, וזרם אספקת שלב המוצא עולה מאוד, שכן ההתנגדות של קטע נתיב הזרם מאפיק הכוח לאפיק ההארקה דרך שניים המחוברים בסדרה. טרנזיסטורים יורדים. צריכת החשמל עולה בפתאומיות ואז גם יורדת, מה שמוביל לשינוי מקומי במתח האספקה ​​ולהופעת שינוי חד וקצר טווח בזרם. שינויים נוכחיים כאלה מביאים לפליטת אנרגיית RF. אפילו במעגל מודפס פשוט יחסית, עשויים להיות עשרות או מאות שלבי פלט נחשבים של אלמנטים לוגיים, כך שההשפעה הכוללת של פעולתם בו-זמנית יכולה להיות גדולה מאוד.

אי אפשר לחזות במדויק את טווח התדרים שבו יתרחשו עליות זרם אלו, שכן תדירות התרחשותם תלויה בגורמים רבים, כולל עיכוב ההתפשטות של טרנזיסטורי מיתוג באלמנט הלוגי. העיכוב, בתורו, תלוי גם בגורמים אקראיים רבים המתרחשים במהלך תהליך הייצור. לרעש המיתוג יש חלוקה הרמונית בפס רחב על כל הטווח. כדי לדכא רעש דיגיטלי, ישנן מספר שיטות, שהיישום שלהן תלוי בהתפלגות הספקטרלית של הרעש.

טבלה 2 מפרטת את תדרי הפעולה המקסימליים עבור סוגי קבלים נפוצים.

לוח 2

סוג	תדירות מקסימלית
אלקטרוליטי אלומיניום	100 кГц
טנטלום אלקטרוליטי	1 MHz
נָצִיץ	500 MHz
керамический	1 GHz

מהטבלה ברור שקבלים אלקטרוליטיים טנטלום משמשים לתדרים מתחת ל-1 MHz, בתדרים גבוהים יותר יש להשתמש בקבלים קרמיים. יש לזכור שלקבלים יש תהודה משלהם ובחירה לא נכונה בהם יכולה לא רק שלא לעזור, אלא גם להחמיר את הבעיה. איור 15 מציג תהודה עצמית טיפוסית של שני קבלים לשימוש כללי, אלקטרוליטי טנטלום 10 µF וקרמיקה 0,01 µF.

המפרט בפועל עשוי להשתנות מיצרן ליצרן ואפילו ממגרש למגרש מאותו יצרן. חשוב להבין שכדי שהקבל יעבוד ביעילות, התדרים שהוא מדכא חייבים להיות בטווח נמוך יותר מתדר התהודה העצמית. אחרת, אופי התגובה יהיה אינדוקטיבי, והקבל לא יעבוד יותר ביעילות.

אל תטעו שקבל בודד של 0,1uF ידחה את כל התדרים. קבלים קטנים (10 nF או פחות) יכולים לעבוד בצורה יעילה יותר בתדרים גבוהים יותר.

ניתוק כוח IC

ניתוק הספק של מעגל משולב לדיכוי רעש בתדר גבוה מורכב מקבל אחד או יותר המחוברים בין פיני הכוח והארקה. חשוב שהמוליכים המחברים את הלידים אל הקבלים יישמרו קצרים. אם זה לא המקרה, אז ההשראות העצמית של המוליכים תשחק תפקיד משמעותי ותבטל את היתרונות של שימוש בקבלי ניתוק.

יש לחבר קבל ניתוק לכל חבילה של המיקרו-מעגל, ללא קשר אם יש 1, 2 או 4 מגברים בתוך האריזה. אם ה-Op-Amp מופעל על ידי ספק דו-קוטבי, אז מובן מאליו שקבלי ניתוק חייבים להיות ממוקם בכל פיני חשמל. יש לבחור בקפידה את ערך הקיבול בהתאם לסוג הרעש וההפרעות הקיימים במעגל.

במקרים קשים במיוחד, ייתכן שיהיה צורך להוסיף משרן המחובר בסדרה עם פלט הכוח. יש למקם את השראות לפני הקבלים, לא אחרי.

דרך נוספת וזולה יותר היא להחליף את השראות בנגד התנגדות נמוכה (10 ... 100 אוהם). במקרה זה, יחד עם קבל הניתוק, הנגד יוצר מסנן בתדר נמוך. שיטה זו מקטינה את טווח האספקה ​​של מגבר ההפעלה, שגם הופך להיות תלוי יותר בצריכת החשמל.

בדרך כלל, כדי לדכא רעש בתדר נמוך במעגלי חשמל, די להשתמש בקבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום או טנטלום אחד או יותר במחבר כניסת החשמל. קבל קרמי נוסף ידכא רעש בתדר גבוה מלוחות אחרים.

הפקדת קלט ופלט

במצב בו טווח התדרים של הרעש המושרה שונה משמעותית מתחום התדרים של המעגל, הפתרון פשוט וברור - להציב מסנן RC פסיבי לדיכוי רעש בתדר גבוה. עם זאת, בעת שימוש במסנן פסיבי, יש להיזהר: המאפיינים שלו (בשל חוסר השלמות של מאפייני התדר של רכיבים פסיביים) מאבדים את תכונותיהם בתדרים הגבוהים פי 100 ... 1000 מתדר החיתוך (f)_{3db חזק מאוד}). בעת שימוש במסננים מחוברי סדרה המכוונים לטווחי תדרים שונים, המסנן בעל המעבר הגבוה צריך להיות הקרוב ביותר למפריע. ניתן להשתמש במשרני פריט גם לדיכוי רעשים; הם שומרים על האופי האינדוקטיבי של ההתנגדות עד לתדר מסוים מסוים, ומעל ההתנגדות שלהם הופכת להיות פעילה.

ההפרעה במעגל האנלוגי יכולה להיות כל כך גדולה שאפשר להיפטר ממנה (או לפחות לצמצם) רק על ידי שימוש במסכים. כדי לעבוד ביעילות, הם חייבים להיות מתוכננים בקפידה כך שהתדרים הגורמים לבעיות הרבות ביותר לא יוכלו להיכנס למעגל. המשמעות היא שאסור למגן חורים או חתכים גדולים מ-1/20 מאורך הגל של הקרינה הממוגנת. זה רעיון טוב לאפשר מספיק מקום למסך המיועד כבר מתחילת עיצוב ה-PCB. בעת שימוש במגן, אתה יכול בנוסף להשתמש בטבעות פריט (או חרוזים) עבור כל החיבורים למעגל.

OP-AMP BODIES

במגבר הפעלה יחיד, הפלט ממוקם בצד הנגדי של הכניסות. זה יכול להקשות על הפעלת המגבר בתדרים גבוהים בגלל אורך חוטי המשוב. אחת הדרכים להתגבר על כך היא למקם את המגבר ורכיבי המשוב בצדדים מנוגדים של ה-PCB. עם זאת, זה מביא לפחות שני חורים וחתכים נוספים במצולע הקרקע. לפעמים כדאי להשתמש במגבר אופ כפול כדי לפתור בעיה זו, גם אם המגבר השני אינו בשימוש (ויש לחבר את היציאות שלו כראוי). איור 17 ממחיש את הקיצור של חוטי לולאת המשוב עבור חיבור הפוך.

מגברי הפעלה כפולים ומרובעים, בנוסף לאמור לעיל, מאפשרים הרכבה הדוקה יותר. מגברים נפרדים משתקפים, כביכול, זה ביחס לזה (איור 18).

איורים 17 ו-18 אינם מציגים את כל החיבורים הנדרשים לפעולה רגילה, כגון דרייבר לטווח בינוני עם אספקה ​​אחת. איור 19 מציג תרשים של דרייבר כזה בעת שימוש במגבר מרובע.

התרשים מציג את כל החיבורים הדרושים ליישום שלושה שלבי היפוך עצמאיים. יש לשים לב לעובדה שהמוליכים של נהג חצי המתח ממוקמים ישירות מתחת לחבילת המעגל המשולב, מה שמאפשר להפחית את אורכם. דוגמה זו לא ממחישה איך זה צריך להיות, אלא מה צריך לעשות. המתח הבינוני, למשל, יכול להיות זהה עבור כל ארבעת המגברים. רכיבים פסיביים יכולים להיות בגודל מתאים. לדוגמה, רכיבים מישוריים בגודל 0402 תואמים את מרווח הפינים של חבילת SO רגילה. זה מאפשר אורכי מוליכים קצרים מאוד עבור יישומים בתדר גבוה.

סוגי חבילות מגברים תפעוליים כוללים בעיקר DIP (דו-קו) ו-SO (מתאר קטן). ככל שגודל החבילה פוחת, כך גם מרווח העופרת יורד, מה שמאפשר שימוש ברכיבים פסיביים קטנים יותר. הקטנת גודל המעגל בכללותו מפחיתה השראות טפיליות ומאפשרת פעולה בתדרים גבוהים יותר. עם זאת, הדבר גורם גם להצלבה חזקה יותר עקב צימוד קיבולי מוגבר בין רכיבים ומוליכים.

הרכבה וולומטרית ושטחית

בנוסף, בשימוש ברכיבי הרחבה גדלים מידות הלוח ואורך המוליכים, מה שלא מאפשר למעגל לפעול בתדרים גבוהים. ל-vias יש השראות משלהם, אשר גם מטילה הגבלות על המאפיינים הדינמיים של המעגל. לכן, רכיבי פלאג-אין אינם מומלצים עבור מעגלים בתדר גבוה או עבור מעגלים אנלוגיים הממוקמים ליד מעגלים לוגיים מהירים.

כמה מתכננים, בניסיון לצמצם את אורך המוליכים, מציבים את הנגדים בצורה אנכית. במבט ראשון אולי נראה שהדבר מקטין את אורך המסלול. עם זאת, זה מגדיל את נתיב הזרם דרך הנגד, והנגד עצמו הוא לולאה (סליל השראות). יכולת ההקרנה והקליטה גדלה פי כמה.

הרכבה על פני השטח אינה דורשת חור עבור כל סיכה של הרכיב. עם זאת, יש בעיות בעת בדיקת מעגל, ואתה צריך להשתמש ב-vias כנקודות בדיקה, במיוחד בעת שימוש ברכיבים בקנה מידה קטן.

מקטעי OU שאינם בשימוש

מסקנה

• חשבו על המעגל המודפס כרכיב מעגל חשמלי;
• יש מושג והבנה של מקורות הרעש וההפרעות;
• מעגלי מודל ופריסה.

לוח מעגלים מודפס:

• השתמש במעגלים מודפסים רק מחומר באיכות גבוהה (לדוגמה, FR-4);
• מעגלים המיוצרים על גבי לוחות מודפסים רב-שכבתיים רגישים ב-20 dB פחות להפרעות חיצוניות מאשר מעגלים המיוצרים על גבי לוחות דו-שכבתיים;
• להשתמש במצולעים נפרדים שאינם חופפים עבור קרקעות והזנות שונות;
• הנח את מצולעי האדמה והכוח על השכבות הפנימיות של ה-PCB.

רכיבים:

• להיות מודעים למגבלות התדירות שהוכנסו על ידי הרכיבים והעקבות הפסיביים של הלוח;
• נסה להימנע ממיקום אנכי של רכיבים פסיביים במעגלים במהירות גבוהה;
• עבור מעגלים בתדר גבוה, השתמש ברכיבים המיועדים להרכבה על פני השטח;
• מוליכים צריכים להיות קצרים יותר טוב יותר;
• אם נדרש אורך מוליך ארוך יותר, הקטינו את רוחבו;
• מובילים שאינם בשימוש של רכיבים פעילים חייבים להיות מחוברים כהלכה.

• מקם את המעגל האנלוגי ליד מחבר החשמל;
• לעולם אל תנתב חוטים הנושאים אותות לוגיים דרך האזור האנלוגי של הלוח, ולהיפך;
• להפוך את המוליכים למתאימים לכניסת היפוך של מגבר ההפעלה לקצר;
• ודאו שהמוליכים של הכניסות ההפוכות והלא-הפוכות של המגבר ה-Op-amp אינם מקבילים זה לזה למרחק רב;
• נסה להימנע משימוש בוויסים נוספים, מכיוון השראות משלהם יכולה להוביל לבעיות נוספות;
• אין להפעיל מוליכים בזווית ישרה ולהחליק את החלק העליון של הפינות במידת האפשר.

מֶחלָף:

• השתמש בסוגים הנכונים של קבלים כדי לדכא רעש במעגלי חשמל;
• כדי לדכא הפרעות ורעש בתדר נמוך, השתמש בקבלי טנטלום במחבר כניסת החשמל;
• כדי לדכא הפרעות ורעש בתדר גבוה, השתמש בקבלים קרמיים במחבר כניסת החשמל;
• השתמש בקבלים קרמיים בכל פלט כוח של המיקרו-מעגל; במידת הצורך, השתמש במספר קבלים עבור טווחי תדרים שונים;
• אם מתרחשת עירור במעגל, אז יש צורך להשתמש בקבלים עם ערך קיבול קטן יותר, ולא גדול יותר;
• במקרים קשים במעגלי חשמל, השתמש נגדים מחוברים בסדרה של התנגדות קטנה או השראות;
• קבלים אנלוגיים לניתוק מתח צריכים להיות מחוברים רק לאדמה אנלוגית, לא לאדמה דיגיטלית.

סמארטפון סופר-תקציבי Infinix Smart 7 HD 03.05.2023

סמארטפון הכניסה החדש Infinix Smart 7 HD נכנס לשוק.

מכשיר זה מצויד בתצוגת 6.6 אינץ' HD+ IPS (1612 x 720 פיקסלים) עם בהירות מרבית של 500 ניטים, מארז ששוקל 196 גרם ועובי 8.65 מ"מ, שבב Spreadtrum SC9863A1 עם מהירות שעון של 64 GB של זיכרון פנימי, חריץ לכרטיסי microSD עד 1 TB, עד 2 GB של זיכרון RAM וירטואלי.

הטלפון מריץ קושחה XOS 12 המבוססת על אנדרואיד 12 (גרסת Go). מופעל על ידי סוללה של 5000 mAh. החידוש קיבל מצלמה ראשית של 8 מגה-פיקסל, מצלמה קדמית של 5 מגה-פיקסל, סורק טביעות אצבע בפאנל האחורי, Wi-Fi, בלוטות' 4.2.

העלות של Infinix Smart 7 HD היא 5399 רופי ($67).

המכשיר זמין בצבעי דיו שחור, לבן ירקן, תפוח ירוק וכחול משי.